Исследование архитектуры сердца предлагает новое понимание эволюции человека

Международная исследовательская группа из Университета Суонси и UBC Okanagan (UBCO) открыла новое понимание эволюции человека, сравнив сердца людей с сердцами других человекообразных обезьян.

Несмотря на то, что люди и человекообразные обезьяны имели общего предка, у первых развился более крупный мозг и способность ходить или бегать прямо на двух ногах, чтобы преодолевать большие расстояния, вероятно, для охоты.

Теперь, благодаря новому сравнительному исследованию формы и функции сердца, опубликованному в Коммуникационная биологияИсследователи полагают, что они открыли еще одну часть эволюционной головоломки.

Команда сравнила человеческое сердце с сердцем наших ближайших эволюционных родственников, включая шимпанзе, орангутанов, горилл и бонобо, находящихся под присмотром в заповедниках дикой природы в Африке и зоопарках по всей Европе.

Во время обычных ветеринарных процедур у этих человекообразных обезьян команда использовала эхокардиографию — ультразвуковое исследование сердца — для получения изображений левого желудочка, камеры сердца, которая перекачивает кровь по всему телу. Внутри левого желудочка человекообразных обезьян в камеру проходят пучки мышц, называемые трабекулами.

Бриони Карри, доктор философии. Студент Школы здоровья и физических упражнений UBCO сказал: «Левый желудочек здорового человека относительно гладкий, с преимущественно компактной мускулатурой по сравнению с более трабекулированной сетчатой ​​сетью у человекообразных обезьян.

«Разница наиболее выражена в верхушке, нижней части сердца, где мы обнаружили примерно в четыре раза больше трабекул у человекообразных обезьян по сравнению с людьми».

Команда также измерила движение и скорость сердца с помощью эхокардиографии с отслеживанием спеклов — метода визуализации, который отслеживает структуру сердечной мышцы, когда она сокращается и расслабляется.

Карри сказал: «Мы обнаружили, что степень трабекуляции в сердце связана с величиной деформации, вращения и скручивания. Другими словами, у людей, у которых меньше всего трабекул, мы наблюдали сравнительно лучшую сердечную функцию. гипотеза о том, что человеческое сердце, возможно, развилось из строения других человекообразных обезьян, чтобы удовлетворить более высокие требования уникальной экологической ниши человека».

Большой мозг человека и большая физическая активность по сравнению с другими человекообразными обезьянами также могут быть связаны с более высокими метаболическими потребностями, для чего требуется сердце, способное перекачивать больший объем крови в организм.

Точно так же более высокий кровоток способствует способности человека охлаждаться, поскольку кровеносные сосуды, расположенные вблизи кожи, расширяются (что наблюдается как покраснение кожи) и теряют тепло в воздух.

Доктор Эйми Дрейн, старший преподаватель факультета медицины, здравоохранения и биологических наук Университета Суонси, сказала: «С точки зрения эволюции наши результаты могут свидетельствовать о том, что на человеческое сердце оказывалось избирательное давление, чтобы адаптироваться к требованиям прямохождения и ходьбы. управление тепловым стрессом.

«Что остается неясным, так это то, как более трабекулированные сердца человекообразных обезьян могут адаптироваться к своим собственным экологическим нишам. Возможно, это сохранившаяся структура наследственного сердца, хотя в природе форма чаще всего выполняет свою функцию».

Исследовательская группа благодарна сотрудникам и волонтерам, которые заботятся о животных в исследовании, в том числе командам заповедника дикой природы Чимпунга (Конго), заповедника дикой природы Чимфунши (Замбия), заповедника шимпанзе Такугама (Сьерра-Леоне), организации спасения орангутанов Ньяру Ментенг и Реабилитационный центр (Борнео), Лондонское зоологическое общество (Великобритания), зоопарк Пейнтона (Великобритания), Бристольский зоопарк (Великобритания), зоопарк Бюргерса (Нидерланды) и зоопарк Вильгельмы (Германия).