Исследование сердец обезьян дает новое понимание эволюции человека

Международная исследовательская группа биологов открыла новое понимание эволюции человека, сравнив сердца людей с сердцами человекообразных обезьян.

Несмотря на то, что люди и человекообразные обезьяны имели общего предка, у нас 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 журнале Communications Biology, исследователи полагают, что открыли еще одну часть эволюционной головоломки.

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

Во время обычных ветеринарных процедур у этих человекообразных обезьян ученые использовали 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.

«Левый желудочек здорового человека относительно гладкий, с преимущественно компактной мускулатурой по сравнению с более трабекулированной сетчатой ​​тканью у человекообразных обезьян» — говорят исследователи. «Разница наиболее выражена в верхушке, нижней части сердца, где мы обнаружили примерно в четыре раза больше трабекул у человекообразных обезьян по сравнению с людьми».

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

«Мы обнаружили, что степень трабекуляции в сердце связана с величиной деформации, вращения и скручивания. Другими словами, у людей, имеющих наименьшую трабекуляцию, мы наблюдали сравнительно большую сердечную функцию. Этот вывод подтверждает нашу гипотезу о том, что человеческое сердце, возможно, эволюционировало по сравнению со структурой человекообразных обезьян, чтобы соответствовать более высоким требованиям уникальной экологической ниши человека» — говорят исследователи.

Большой мозг человека и большая физическая активность по сравнению с 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 мощный кровоток способствует способности человека охлаждаться, поскольку кровеносные сосуды, расположенные вблизи кожи, расширяются (что наблюдается как покраснение кожи) и отдают тепло в воздух.

«С точки зрения эволюции, наши результаты могут свидетельствовать о том, что на человеческое сердце оказывалось селективное давление, чтобы оно адаптировалось к требованиям ходьбы в вертикальном положении и теплового стресса», — говорит Эйми Дрейн, автор работы.

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