מחקר לב בין מינים מספק הבנה חדשה של האבולוציה האנושית

מחקר המשווה בין לבבות אנושיים לקופים גדולים מגלה התאמות אבולוציוניות משמעותיות בבני אדם, כולל שרירי לב חלקים יותר, פחות מסורבלים, המשפרים את תפקוד הלב כדי לתמוך בדרישות מטבוליות גבוהות יותר וויסות חום יעיל.

צוות בינלאומי של חוקרים מאוניברסיטת סוונסי ומ-UBC Okanagan השיג הבנה חדשה של האבולוציה האנושית על ידי חקר ליבם של בני אדם ושל קופים גדולים אחרים. למרות שיתוף אב קדמון משותף, בני אדם פיתחו מוחות גדולים יותר ויכולת ללכת או לרוץ על שתי רגליים, הסתגלות שהתפתחו ככל הנראה לנסיעות למרחקים ארוכים ולציד.

כעת, באמצעות מחקר השוואתי חדש על הצורה והתפקוד של הלב, שפורסם ב ביולוגיה של תקשורת, חוקרים מאמינים שגילו עוד חלק מהפאזל האבולוציוני. הצוות השווה את הלב האנושי לאלו של קרובי משפחתנו האבולוציוניים הקרובים ביותר, כולל שימפנזים, אורנגאוטנים, גורילות ובונובו המטופלים בשמורות חיות בר באפריקה ובגני חיות ברחבי אירופה.

מתודולוגיה וממצאים בהשוואת לב

במהלך ההליכים הווטרינרים השגרתיים של הקופים הגדולים הללו, הצוות השתמש באקו לב – אולטרסאונד לבבי – כדי לייצר תמונות של החדר השמאלי, חדר הלב השואב דם סביב הגוף. בתוך החדר השמאלי של הקוף הגדול שאינו אנושי, צרורות שרירים משתרעים לתוך החדר, הנקראים טרבקולציות.

בריוני קארי, סטודנטית לדוקטורט בבית הספר למדעי הבריאות והפעילות הגופנית ב-UBCO, אמרה: "החדר השמאלי של אדם בריא חלק יחסית, עם שרירים קומפקטיים בעיקר בהשוואה לרשת יותר מסורבלת, דמוית רשת באדם שאינו אנושי. קופי אדם.

"ההבדל בולט ביותר בקודקוד, בתחתית הלב, שם מצאנו בערך פי ארבעה מהטרבקולציה בקופים גדולים שאינם בני אדם בהשוואה לבני אדם."

טכניקות הדמיה מתקדמות והשלכות אבולוציוניות

הצוות גם מדד את תנועת הלב ואת מהירויותיו באמצעות אקו לב מעקב כתמים, טכניקת הדמיה העוקבת אחר דפוס שריר הלב כשהוא מתכווץ ונרגע.

בריוני אמר: "מצאנו שמידת הטרבקולציה בלב קשורה לכמות העיוות, הסיבוב והפיתול. במילים אחרות, בבני אדם, שיש להם הכי פחות טראבקולציה, ראינו תפקוד לב גבוה יותר יחסית. ממצא זה תומך בהשערה שלנו שייתכן שהלב האנושי התפתח הרחק מהמבנה של קופי אדם אחרים שאינם בני אדם כדי לעמוד בדרישות הגבוהות יותר של הנישה האקולוגית הייחודית של בני האדם".

מוחו גדול יותר של אדם ופעילות גופנית גדולה יותר בהשוואה לקופים גדולים אחרים יכולים להיות קשורים גם לביקוש מטבולי גבוה יותר, הדורש לב שיכול להזרים נפח גדול יותר של דם לגוף.

באופן דומה, זרימת דם גבוהה יותר תורמת ליכולת של בני אדם להתקרר, כאשר כלי דם קרובים לעור מתרחבים – נצפים כשטיפה של העור – ומאבדים חום לאוויר.

ד"ר איימי דריין, מרצה בכירה מהפקולטה לרפואה, בריאות ומדעי החיים באוניברסיטת סוואנסי, אמרה: "במונחים אבולוציוניים, הממצאים שלנו עשויים להצביע על לחץ סלקטיבי שהופעל על הלב האנושי להסתגל לדרישות של הליכה זקופה ו ניהול מתח תרמי.

"מה שנותר לא ברור הוא כיצד הלבבות היותר מבולבלים של קופי אדם לא-אנושיים עשויים להסתגל לנישות האקולוגיות שלהם. אולי זה מבנה שנותר של לב האבות, אם כי, בטבע, הצורה ממלאת לרוב תפקיד."

צוות המחקר מודה לצוות ולמתנדבים המטפלים בבעלי החיים במחקר, כולל הצוותים בשמורת חיות הבר צ'ימפוונגה (קונגו), שמורת חיות הבר צ'ימפונשי (זמביה), מקלט השימפנזים טקוגמה (סיירה לאונה), הצלת אורנגאוטן ניארו מנטנג ו-Nyaru Menteng. מרכז השיקום (בורנאו), האגודה הזואולוגית של לונדון (בריטניה), גן החיות פיינטון (בריטניה), גני החיות בריסטול (בריטניה), גן החיות של Burgers (הולנד) וגן החיות וילהלמה (גרמניה).