نرخ متابولیسم انسان: تکامل بی‌نظیر ما از نظر انرژی

نرخ متابولیسم انسان

آیا می‌دانستید نرخ متابولیسم انسان به طور قابل توجهی بالاتر از سایر پستانداران، حتی میمون‌ها است؟ این مصرف انرژی منحصر به فرد، نقشی اساسی در تکامل ما داشته و به اجداد انسان این امکان را داده است تا مغزهای بزرگتر، طول عمر بیشتر و تولید مثل بیشتری داشته باشند. به عبارت دیگر، نرخ متابولیسم انسان یکی از عوامل کلیدی در تبدیل ما به گونه‌ی امروزی بوده است.

انسان‌ها به دلیل نرخ متابولیسم (سوخت و ساز) فوق‌العاده بالای خود، که حتی از نزدیکترین خویشاوندان نخستی‌سانان ما نیز فراتر می‌رود، در قلمرو حیوانات برجسته هستند. مطالعه‌ای که توسط محققان دانشگاه هاروارد انجام شده است، نشان می‌دهد که انسان‌ها انرژی بسیار بیشتری نسبت به سایر پستانداران مصرف می‌کنند، ویژگی‌ای که نقش مهمی در سفر تکاملی ما داشته است. اعتقاد بر این است که این متابولیسم بالا، که شامل هر دو حالت استراحت و فعالیت می‌شود، باعث توسعه مغزهای بزرگتر، طول عمر بیشتر و افزایش نرخ تولید مثل در اجداد شکارچی-گردآورنده ما شده است.

این تحقیق، فرضیات قبلی مبنی بر اینکه نرخ متابولیسم انسان قابل مقایسه یا حتی کمتر از سایر نخستی‌سانان است را به چالش می‌کشد. محققان با استفاده از یک روش مقایسه جدید که اندازه بدن، دمای محیط و چربی بدن را در نظر می‌گیرد، کشف کردند که انسان‌ها به گونه‌ای تکامل یافته‌اند که از مبادله بین نرخ متابولیسم استراحت و فعالیت که سایر پستانداران را محدود می‌کند، اجتناب کنند. این مبادله حکم می‌کند که حیواناتی که نرخ متابولیسم استراحت بالایی دارند، اغلب سطح فعالیت کمتری دارند، به ویژه در محیط‌های گرم. به عنوان مثال، شامپانزه‌ها به دلیل مغز بزرگ و ساختار اجتماعی پیچیده‌شان، متابولیسم استراحت بالایی دارند، اما نسبتاً غیرفعال هستند و بیشتر وقت خود را صرف استراحت و غذا خوردن می‌کنند.

با این حال، انسان‌ها از این محدودیت رهایی یافته‌اند. اندرو یجیان، یکی از محققان ارشد درگیر در این مطالعه، توضیح داد: “انسان‌ها نه تنها متابولیسم استراحت خود را فراتر از آنچه حتی شامپانزه‌ها و میمون‌ها دارند، افزایش داده‌اند، بلکه – به لطف توانایی منحصر به فرد ما در دفع گرما از طریق تعریق – ما همچنین توانسته‌ایم سطح فعالیت بدنی خود را بدون کاهش نرخ متابولیسم استراحت خود افزایش دهیم.” این توانایی در دفع گرما از طریق تعریق به انسان‌ها این امکان را داده است که سطوح بالایی از فعالیت بدنی را بدون به خطر انداختن متابولیسم استراحت بالای خود حفظ کنند. نتیجه، همانطور که یجیان می‌گوید، این است که “ما یک گونه منحصر به فرد از نظر انرژی هستیم.”

یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد که میمون‌ها و شامپانزه‌ها به گونه‌ای تکامل یافته‌اند که ۳۰ تا ۵۰ درصد کالری بیشتری را در نرخ متابولیسم استراحت خود نسبت به سایر پستانداران هم‌اندازه سرمایه‌گذاری می‌کنند. انسان‌ها این را حتی بیشتر پیش برده‌اند و ۶۰ درصد کالری بیشتری را در متابولیسم استراحت خود سرمایه‌گذاری می‌کنند. این افزایش مصرف انرژی احتمالاً با توسعه و نگهداری مغزهای پرانرژی ما مرتبط است که در مقایسه با سایر اندام‌ها، مقدار نامتناسبی از انرژی مصرف می‌کنند.

تیم تحقیقاتی از یک رویکرد جدید با استفاده از ضرایب متابولیک برای تجزیه و تحلیل داده‌ها استفاده کردند که معتقدند مقایسه دقیق‌تری بین گونه‌ها ارائه می‌دهد. این روش به آنها اجازه داد تا تفاوت قابل توجهی در نرخ متابولیسم انسان در مقایسه با سایر نخستی‌سانان و پستانداران را شناسایی کنند.

پیامدهای این یافته‌ها فراتر از درک گذشته تکاملی ما است. محققان اکنون در حال بررسی تغییرات متابولیک در میان جمعیت‌های مختلف انسانی هستند. به عنوان مثال، کشاورزان معیشتی، که در سطوح بالایی از فعالیت بدنی شرکت می‌کنند، به طور قابل توجهی نرخ متابولیسم فعال بالاتری نسبت به شکارچی-گردآورندگان و افراد در جوامع صنعتی دارند. با این حال، همه جمعیت‌های انسانی، صرف نظر از سطح فعالیتشان، نرخ متابولیسم استراحت مشابهی نسبت به اندازه بدن خود نشان می‌دهند.

این امر سوالات مهمی را در مورد تأثیر سبک زندگی مدرن بر متابولیسم ما ایجاد می‌کند. یجیان گفت: “آنچه ما واقعاً به آن علاقه‌مندیم، تنوع در میان انسان‌ها در نرخ متابولیسم است، به ویژه در دنیای امروز که فناوری در حال افزایش و سطح فعالیت بدنی پایین‌تر است.” “از آنجایی که ما برای فعال بودن تکامل یافته‌ایم، داشتن یک شغل پشت میزی چگونه متابولیسم ما را به گونه‌ای تغییر می‌دهد که بر سلامتی تأثیر می‌گذارد؟” درک چگونگی تأثیر کاهش فعالیت بدنی بر عملکرد متابولیک ما برای مقابله با چالش‌های سلامتی معاصر مرتبط با سبک زندگی بی‌تحرک بسیار مهم است.

تحقیقات بیشتر در این زمینه می‌تواند تعامل پیچیده بین تاریخ تکاملی ما، سبک زندگی مدرن و سلامت متابولیک را روشن کند. همچنین می‌تواند به استراتژی‌هایی برای کاهش خطرات سلامتی مرتبط با کاهش فعالیت بدنی در جوامع صنعتی کمک کند. یافته‌های این مطالعه بر اهمیت در نظر گرفتن مشخصات متابولیک منحصر به فرد ما هنگام بررسی سلامت و بیماری انسان تأکید می‌کند.

اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: phys.org