En azından 1920’lerden beri, anekdotlar ve bazı araştırmalar, şempanzelerin insanlara kıyasla “süper güçlü” olduğunu öne sürüyor ve kas liflerin, kasları oluşturan hücrelerin insanlarınkinden üstün olduğunu belirtiyor.
Fakat şimdilerde bir araştırma ekibi, bu inancın aksine, şempanze kaslarının maksimum dinamik kuvvetinin ve güç çıkışının, benzer boyuttaki insan kasından yaklaşık 1.35 kat daha yüksek olduğunu ve şempanzenin tarihsel olarak insanlara göre birkaç kat daha güçlü olduğu, popüler hesaplarıyla karşılaştırıldığında “mütevazi” olarak adlandırdıkları bir fark olduğu bildiriyor.
Ayrıca, Massachusetts Amherst Üniversitesi’nde kinezyolojide kas-iskelet biyomekaniğinde uzman olan biyomekanik uzman Brian Umberger, insanlara kıyasla şempanze için bu mütevazi performans avantajının daha güçlü kas liflerinden değil, daha çok şempanzelerde bulunan farklı kas lifi karışımı olduğunu keşfetti.
Çalışmanın yazarlarına açıklaması, şempanze benzeri istisnai gücün uzun süredir devam etmiş ancak test edilmemiş varsayımı, şempanzelerde veya insanlarda “iskelet kasının güç ve / veya güç üretme yeteneklerinde önemli ve önceden kabul edilmemiş, evrimsel bir kaymayı gösterecektir” şeklindedir. Bu sınırlar yaklaşık 7 veya 8 milyon yıl önce farklılaştı.
Umberger, Arizona Üniversitesi Tıp Fakültesi’ndeki Matthew O’Neill, Phoenix ve diğerleri Stony Brook Üniversitesi, Harvard ve Ohio Eyalet Üniversitesi’ndeki ekibin bir parçasıydı. Bu çalışmanın ayrıntıları, kısmen Ulusal Bilim Vakfı’nın Umberger’e verdiği hibe desteğiyle, Proceedings of the National Academy of Sciences’ın mevcut erken çevrimiçi baskısında yer almaktadır.
Araştırmacılar, şempanzelerin insanlara oranla ortalama 1.5 kat nasıl daha güçlü ve enerjik olduğuna dair geniş bir yelpazede tahminler içeren bilimsel literatürü eleştirel bir şekilde incelemeye başladılar. Fakat Umberger, bu kadar farklı raporlardan bu değere ulaşmanın “konularımız, süreçlerimiz ve benzeri arasındaki farklılıkları hesaba katarak, tarafımızdan çok fazla analiz yapılması gerekir” diyor. O ve çalışma arkadaşları şempanzelerin anekdotlarda bahsedilenden 1.5 kat daha az güçlü olduklarını söylüyorlar, fakat yine de anlamlı bir farklılık olduğunu ve bunun erken insan kas-iskelet evrimi anlayışını geliştirebileceğini belirtiyorlar.
Umberger “Şempanzelerin insanlarla karşılaştırıldığında esas olarak üstün kas lifi özelliklerine sahip olması gerektiğini düşündüren yaklaşık 100 yıllık hesaplar var, ancak bu fikir doğrudan test edilmemişti. Benzer bir kas lifi özelliğinin insanlar ve şempanzeler gibi benzer vücut boylarındaki türler arasında ne kadar çok olduğunu bilirsek böyle bir fark şaşırtıcı olur” diyor.
Kas lifinin hızlı, çabuk ve güçlü ama çabuk yorulan ve hızlı yorulan olmak üzere iki genel tipte olduğunu ve yavaş ve az güçlü, ancak dayanıklı olanı içerdiğini açıklıyor. “Lif türlerinde şempanze ve insan kas liflerinin aslında çok benzer olduklarını tespit ettik, ancak şempanzelerde insanlarınkinden yaklaşık iki kat daha hızlı-seğrek lif bulduk” diye belirtiyor.
Bu çalışma için, ekip, izole edilmiş kullanıma hazır kas liflerini, deneyleri ve bilgisayar simülasyonlarını birleştiren bir yaklaşım kullandı. Yaygın şempanze iskelet kası liflerinin maksimum izometrik kuvveti ve maksimum kısalma hızını doğrudan ölçtüler. Genel olarak, şempanze ekstremitesinin ve gövde iskelet kas liflerinin insanlara ve diğer memelilere benzediğini ve “genellikle vücut ölçüsüne ve tufallaşmaya dayalı beklentilere uygun” olduğunu tespit ettiler.
Birincil bilimsel katkısı kas özelliklerinin tüm hayvan performansını nasıl etkileyeceğini yorumlayan Umberger, araştırmacıların çeşitli verileri bireysel kas özelliklerine entegre etmelerine ve performans üzerindeki kombine etkilerini değerlendirmelerine olanak tanıyan bilgisayar simülasyon modelleri geliştirdi.
O’Neill, Umberger ve meslektaşları aynı zamanda kas lifi türlerinin dağılımını ölçmüş ve insandan daha uzun kas liflerine sahip olan şempanzelerde ve insanlarda oldukça farklı olduğunu bulmuşlardır. Deneysel gözlemlerin kombine etkilerinin tam kas performansı üzerinde nasıl olduğunu daha iyi anlamak için kas işlevinin bilgisayar simülasyon modelindeki bireysel ölçümleri birleştirdiler. Bütün faktörler bütünleştirildiğinde, şempanze kasları, insan kasından yaklaşık 1.35 kat daha fazla dinamizm kuvveti ve güç üretti.
Umberger, şempanzelerin dinamik güç ve enerji üzerindeki avantajının, kasların yapıldığı hücrelerin özsel özelliklerinden ziyade bütün kasların küresel özelliklerinden kaynaklandığını söylüyor. “Flip tarafı, yüksek oranda yavaş titreme lifleri olan insanlarda dinamik güç ve enerji pahasına uzun mesafeli seyahat gibi dayanıklılık için uyarlanmıştır. Şempanzeleri ve insanları diğer türler için kas lifi türü verileri ile karşılaştırdığımızda, insanların kas-iskelet sisteminin evriminin başlangıcında, uzun mesafeli ve zamanlı seyahat seçiminin önemli olduğunu düşündüklerini gördük.”
Çalışmanın yazarları “Evrim, uzun zamandır devam eden bazı hipotezlerin aksine, şempanzeler ve insanlar arasında yürüme, koşma, tırmanma ve fırlatma yeteneklerinde belirgin farklılıkları uyandırmak için iskelet kası hücrelerinin temel gücü, hızı veya güç üretme kabiliyetlerini değiştirmedi. Bu, önemli fakat önceden test edilmemiş bir varsayımdır. Bunun yerine, doğal seleksiyon, kas lifi tipi dağılımlar ve kas lifi uzunlukları gibi kas dokusunun daha genel özelliklerini değiştirmiş gibi görünüyor” sonucuna vardılar.
Haber: Janet Lathrop
Kaynak: https://phys.org/news/2017-06-chimpanzee-super-strength-human-muscle.html
Çeviren:Bunyamin Tan