एक जीन हो सकता है समझा कि क्यों मनुष्य रन के लिए पैदा हुए हैं

एक एकल जीन उत्परिवर्तन ने हमारे पूर्वजों को लंबी दूरी के अच्छे धावक बना दिया।

जैसा कि कोई व्यक्ति अल्ट्रा-डिस्टेंस रनिंग को पसंद करता है और वह ब्रूस स्प्रिंगस्टीन का बहुत बड़ा प्रशंसक है, “बॉर्न टू रन” हमेशा से मेरे पसंदीदा गीतों में से एक रहा है। हां, मुझे पता है कि यह क्लिच है। लेकिन, कभी-कभी मैं एक लंबी दौड़ के लिए बाहर निकलता हूं और ब्रूस बेल्ट सुनता हूं, “दिन में हम इसे एक भगोड़े अमेरिकी सपने की सड़कों पर पसीना बहाते हैं,” मैं मदद नहीं कर सकता लेकिन हमारे विकास में दूसरी बार फ्लैशबैक हो सकता है जब हमारे मानव पूर्वज अफ्रीकी सवाना के शिकार का पीछा कर रहे थे।

स्रोत: रंगज़ीज़ / शटरस्टॉक

एक दशक पहले, मैंने पहली बार कुछ विकासवादी कारणों के बारे में लिखा कि ” एथलीट वे: स्विट एंड द बायोलॉजी ऑफ ब्लिस में ” चिंप्स लाइक अस रन टू बोर्न टू रन ” । अपनी पुस्तक के इस खंड के लिए, मैंने डेनिस ब्रैमबल और हार्वर्ड विश्वविद्यालय के विकास विभाग के जीवविज्ञान विभाग के डैनियल लीबरमैन द्वारा एक ऐतिहासिक पत्र, “धीरज चल रहा है और विकास का विकास”, (2004) के निष्कर्षों का उल्लेख किया।

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अपने 13 साल के लंबे अध्ययन के दौरान, Bramble और Lieberman ने 26 लक्षणों की पहचान की, जिसने शुरुआती मनुष्यों को असाधारण लंबी दूरी के धावक बना दिया। जैसा कि लेखक अध्ययन सार में बताते हैं:

“स्ट्रिपिंग बाइपेडलिज़्म होमिनिड्स का एक महत्वपूर्ण व्युत्पन्न व्यवहार है जो संभवतः चिंपांज़ी और मानव वंश के विचलन के तुरंत बाद उत्पन्न हुआ है। हालाँकि द्विपाद संबंधी गोटों में चलना और दौड़ना शामिल है, आम तौर पर मानव विकास में कोई बड़ी भूमिका नहीं होती है, क्योंकि माना जाता है कि अधिकांश चौपाइयों की तुलना में मनुष्य, वानर की तरह खराब स्प्रिंटर होते हैं। यहाँ हम आंकलन करते हैं कि मानव निरंतर लंबी दूरी की दौड़ में कितना अच्छा प्रदर्शन करते हैं, और मनुष्यों और अन्य स्तनधारियों में धीरज से चलने वाली क्षमताओं के शारीरिक और शारीरिक आधारों की समीक्षा करते हैं। कई मानदंडों के आधार पर, मानव धीरज से चलने में उल्लेखनीय प्रदर्शन करते हैं, विविध प्रकार की विशेषताओं के लिए धन्यवाद, जिनमें से कई कंकाल में निशान छोड़ते हैं। इन विशेषताओं के जीवाश्म साक्ष्य बताते हैं कि धीरज चलाना जीनस होमो की एक व्युत्पन्न क्षमता है, जिसकी उत्पत्ति लगभग 2 मिलियन वर्ष पहले हुई थी, और मानव शरीर के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई हो सकती है। ”

अब, कैलिफोर्निया सैन डिएगो स्कूल ऑफ मेडिसिन विश्वविद्यालय से चूहों पर एक नया अध्ययन (2018) धीरज चलाने पर इस अग्रणी अनुसंधान के लिए एक आकर्षक अनुवर्ती प्रदान करता है। संभावित ग्राउंडब्रेकिंग पेपर, “ह्यूस-लाइक Cmah इनएक्टीशन इन माइस इनक्रीज रनिंग एंड्योरेंस एंड डिक्सेस कम इन मसल्स फैटिबिलिटी: इंप्लिकेशन्स फॉर ह्यूमन इवोल्यूशन,” 12 सितंबर के अंक में रॉयल सोसाइटी बी के प्रस्ताव में प्रकाशित हुआ था।

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इस तरह के पहले अध्ययन के लिए, यूसीएसडी के शोधकर्ता एक विशिष्ट जीन उत्परिवर्तन को इंगित करने में सक्षम थे, जिसने शायद हमारे शुरुआती मानव पूर्वजों को पेड़ के निवासियों से विकसित होने में मदद की जो कि जानवरों के साम्राज्य में सबसे लंबे समय तक चलने वाले जीवों में से एक बन गए। ।

लगता है कि शुरुआती होमिनिड्स में चलने वाले विशिष्ट कंकाल बायोमैकेनिक्स और फिजियोलॉजी जैसे मजबूत ग्लूटस मैक्सिमस (बट) की मांसपेशियां, बड़े पैर, ओवरहेटिंग सुरक्षा के साथ खोपड़ी, सिर को ऊपर और नीचे की तरफ स्थिर रखने के लिए एक न्युकल जोड़ और एक विशाल नेटवर्क के साथ विकसित हुआ लगता है। पसीने की ग्रंथियों जो शरीर को एक हद तक ठंडा करती हैं, अन्य बड़े स्तनधारियों में नहीं देखी जाती हैं।

स्तनधारियों में, मानव सबसे कुशल अल्ट्रा-डिस्टेंस धीरज धावकों में से हैं। केवल घोड़े, कुत्ते और लकड़बग्घे ही हमें लंबी दौड़ से आगे निकाल सकते हैं। और बिना थकान के दूर और तेजी से दौड़ने की हमारी क्षमता ने हमें असाधारण रूप से अच्छा शिकारी बना दिया। हमारे पूर्वज दिन के मध्य के दौरान चिलचिलाती गर्मी में शिकार का पीछा कर सकते थे, जब अन्य मांसाहारी सो रहे थे। और, वे बहुत लंबी-दूरी का शिकार करने में सक्षम थे जो किसी भी स्तनपायी को कम धीरज के साथ थकावट के बिंदु तक ले जाते थे। शिकार से बचने की इस जीवित तकनीक को “दृढ़ता का शिकार” कहा जाता है।

मानव विकास के हिस्से के रूप में, वैज्ञानिक अनुमान लगाते हैं कि लगभग 2 या 3 मिलियन साल पहले “CMP-Neu5Ac hydroxylase (CMAH)” नामक जीन का कार्यात्मक विलोपन जीनस होमो में एक चेन रिएक्शन को ट्रिगर करता था जो अंततः आधुनिक होमो सेपियन्स का नेतृत्व करेगा। मूल जीनस होमो में विलुप्त प्रजातियों जैसे होमो हैबिलिस और होमो इरेक्टस भी शामिल थे।

धीरज से चलने वाले नवीनतम यूसीएसडी अध्ययन के लिए, शोधकर्ताओं ने चूहों के एक तनाव का पता लगाया, जिसमें सीएमएएच जीन की कमी थी और फिर इस जीन के साथ चूहों के एक नियंत्रण समूह की तुलना में लंबी दूरी तक चलने की उनकी क्षमता का परीक्षण किया गया। पहले लेखक जॉन ओकरब्लोम, जो एक स्नातक छात्र हैं, ने चूहों के लिए लंबी दूरी की चलने वाली पहियों के साथ-साथ ट्रेडमिल जैसी मशीनों के निर्माण का नेतृत्व किया। ओकरब्लॉम ने एक बयान में कहा, “हमने व्यायाम क्षमता (सीएमएएच जीन की कमी वाले चूहों) का मूल्यांकन किया, और ट्रेडमिल परीक्षण के दौरान और 15 दिनों के स्वैच्छिक पहिया चलाने के बाद प्रदर्शन में वृद्धि हुई।”

इस प्रारंभिक खोज के बाद, ओकेब्लोम और वरिष्ठ लेखक अजीत वर्की ने अपने सहयोगी एलेन ब्रीन के साथ परामर्श किया, जो यूसी सैन डिएगो स्कूल ऑफ मेडिसिन में फिजियोलॉजी विभाग में एक शोध वैज्ञानिक हैं। Breen ने पाया कि CMAH जीन की कमी वाले चूहों ने बेहतर माइटोकॉन्ड्रियल श्वसन और हिंद-अंग की मांसपेशियों की ताकत के साथ अधिक धीरज और कम थकान का प्रदर्शन किया। विशेष रूप से, वे भी मांसपेशियों को चलाने के लिए रक्त और ऑक्सीजन की आपूर्ति के लिए अधिक केशिकाएं दिखाई देते हैं।

वर्की ने अनुमान लगाया कि इन निष्कर्षों से पता चलता है कि लाखों साल पहले सीएमएएच जीन के उत्परिवर्तन ने शुरुआती मनुष्यों को असाधारण रूप से अच्छी लंबी दूरी, धीरज धावकों बनने में मदद की हो सकती है।

लेखकों ने इस शोध के महत्व को बताया: “एक साथ लिया गया, ये आंकड़े बताते हैं कि सीएमएएच नुकसान ऑक्सीजन के उपयोग के लिए बेहतर कंकाल की मांसपेशियों की क्षमता में योगदान देता है। यदि मानवों के लिए अनुवाद योग्य है, तो सीएमएएच हानि वनवास से बढ़े संसाधन अन्वेषण और शिकारी / खुले सावन में शिकारी के व्यवहार के दौरान पैतृक होमो के लिए एक चयनात्मक लाभ प्रदान कर सकता है। ”

संदर्भ

जोनाथन ओकरब्लोम, विलियम फ्लेलेट्स, हेमल एच। पटेल, साइमन शेंक, अजीत वर्की, एलेन सी। ब्रीन। “मानव की तरह Cmah निष्क्रियता चूहों में चल रहा है धीरज बढ़ जाती है और मांसपेशियों की थकावट कम हो जाती है: मानव विकास के लिए निहितार्थ।” रॉयल सोसायटी बी की कार्यवाही । (पहला प्रकाशित: 12 सितंबर, 2018) डीओआई: 10.1098 / आर डाइऑक्साइड.2018.1656

डेनिस ब्रम्बल और डैनियल लिबरमैन। “धीरज चलाना और होमो का विकास।” प्रकृति (पहली बार प्रकाशित: १, नवंबर, २००४) डीओआई: १०.१०३ the / प्रकृति ३०५२