Крупные обезьяны обладают огромной физической силой, а у человека в ходе эволюции потребность в силе снизилась, так как он эволюционировал в сторону развития мозга и навыков пользования инструментами. Новая работа американских ученых эмпирически подтвердила, что обезьяна сильнее человека, но не во много раз, как считалось ранее, а менее чем в полтора раза.

Мышечное волокно состоит из двух типов волокон — «медленных» (отвечающих за выносливость) и «быстрых» (отвечающих за силу). Ученые провели анализ образцов ткани из мышц таза и задних конечностей трех умерших шимпанзе из разных зоопарков. Был использован метод под названием гель-электрофорез, при котором мышцы разбиваются на отдельные волокна, и их можно сравнить их с аналогичным волокном у человека.

Исследование показало, что у шимпанзе соотношение «быстрых» и «медленных» волокон составляет 34:66, в то время как у человека — 30:70. Сопоставив эти данные с помощью компьютерной программы, ученые определили, что такое соотношение волокон делает обезьян в пересчете на единицу массы примерно в 1,35 раза сильнее человека.

Затем ученые сравнили соотношение мышечных волокон разных типов у нескольких видов млекопитающих: приматов, лошадей, свиней, кошек, собак, мышей. Выяснилось, что самое большое количество «медленных» волокон присутствует в мышцах человека и примата медленный лори (Nycticebus coucang). Ученые в случае с лори объясняют это его малоподвижным образом жизни, а в случае с человеком — изменением образа жизни первых Homo, которые вынуждены были делать длинные переходы во время охоты и собирательства. Для этого их мышцы должны были измениться, став менее сильными и более выносливыми.

Кроме этого, как считают ученые, «медленные» волокна, связанные с выносливостью, потребляют меньше энергоресурсов, которые были необходимы нашим предкам для развития большого мозга. А мышцы шимпанзе остались более сильными, с большим количеством «быстрых» волокон, что давало им возможность ловко перемещаться по деревьям.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ранее ученые обнаружили, что шимпанзе могут быть и лучшими отцами, чем ранее считалось.

Результаты нового исследования хорошо согласуются с данными, полученными ранее. Ученые уже выяснили, что способности к растяжке и прыжкам у шимпанзе примерно в 1,5 раза выше, чем у людей, принимая во внимание разницу в массе. Однако, поскольку в среднем шимпанзе легче человека, люди могут обогнать их в абсолютных показателях. Кроме того, исследования показали, что мышечная сила других обезьян сопоставима с силой шимпанзе, и лишь у людей наблюдаются ярко выраженные различия.

Команда О’Нила изучает эволюцию механизма вертикальной ходьбы. Чтобы создать точную компьютерную модель того, как ходят шимпанзе, исследователям необходимо было выяснить, действительно ли их мышцы обладают исключительной силой. В рамках эксперимента они удалили небольшие образцы мышечной ткани ног у трех шимпанзе под общей анестезией и измерили прочность отдельных волокон. Подобная процедура используется и для изучения человеческих мышц.

Сравнивая результаты с данными многочисленных исследований в этой области, ученые выяснили, что, вопреки мнению некоторых их коллег, в мышцах шимпанзе нет никаких уникальных особенностей. «Мышцы шимпанзе на самом деле ничем не отличаются от человеческих по уровню силы, который наблюдается у отдельных волокон», говорит О’Нил.

Так что же делает шимпанзе сильнее человека той же весовой категории? Команда продолжила изучать шимпанзе, умерших по естественным причинам, и обратила внимание на то, что 2\3 мышечной ткани обезьян состоят из волокон, которые сокращаются быстро, в то время как более 50% мышц человека состоят из медленно сокращающихся волокон. Первый тип более мощный, но расходует большее количество энергии и, как следствие, быстрее утомляется. Другим фактором, влияющим на силу, оказался тот факт, что в среднем мышечные волокна шимпанзе длиннее человеческих, что повышает их прочность.

В целом исследование показывает, что шимпанзе намного тяжелее передвигаться на дальние дистанции, чем людям. Создается впечатление, что в процессе эволюции Homo sapiens пожертвовал частью физической силы для увеличения выносливости. Более ранние исследования также показывают, что частичное ослабление мышечной ткани позволило вырасти объему мозгового вещества.

Детёныши шимпанзе обладают поразительной зрительной памятью, позволяющей им запоминать положение цифр на экране лучше и быстрее японских студентов. По мнению учёных, люди утеряли эти способности, сконцентрировав ресурсы на овладении языком.

Специалисты по интеллекту приматов, представляющие японский Университет Киото, выяснили, что пятилетние детеныши шимпанзе лучше владеют фотографической памятью, нежели японские студенты университетов. В рамках проведенного исследования учёным удалось доказать: интеллектуальные способности шимпанзе, наших ближайших соседей по эволюции, по-прежнему недооцениваются, а возможности обезьян до сих пор вызывают удивление даже у компетентных экспертов.

Японские учёные, в частности, участник последнего исследования доктор Тэцуро Мацудзава, более двадцати лет назад научили самку шимпанзе по имени Аи распознавать арабские цифры, а также считать до девяти.
Через 15 лет после первого исследования, доктор Мацудзава, совместно с Нобуюки Кавай, провел с Аи тесты, призванные проверить, насколько хорошо шимпанзе сохранила простейшие арифметические знания.

Перед обезьяной поставили сенсорный экран, на котором в хаотическом порядке горели цифры. Затем внезапно все цифры заменялись белыми квадратиками, и задачей испытуемого примата было нажать поочередно на все белые квадратики в порядке возрастания чисел. Фактически, Аи необходимо было вспомнить, в какой клеточке стояла та или иная цифра. После ряда продолжительных тренировок Аи успешно завершала задание за минимально короткий срок (видеозапись этого процесса можно посмотреть ).

Справка:

Шимпанзе (Pan)

род крупных человекообразных обезьян. Рост 150–165 см, весят 45–80 кг; самки немного мельче самцов. Беременность…

Успех тренировок Аи подтолкнул учёных к дальнейшей работе, и к проведению очередного исследования доктор Мацудзава и его коллега Сана Иноуэ привлекли ещё пять шимпанзе. В результате японские эксперты обучили арабским цифрам и счету от нуля до девяти две совершенно необученных трюкам с числами пары шимпанзе, каждая из которых представляла собой взрослую самку и её пятилетнего детеныша.

Кроме того, в эксперименте наравне с ними приняли участие Аи и ее пятилетний детеныш Аюму. В дальнейшем японские специалисты провели с обезьянами тесты, в точности копирующие те, которые несколько лет назад проходила Аи. В результате выяснилось, что молодые шимпанзе выполняли тесты заметно быстрее, нежели их матери, при этом скорость выполнения задания, продемонстрированная Аюму, превышала аналогичный показатель среди его сверстников.

Одновременно японские исследователи предложили пройти такой же тест своим студентам.

Оказалось, что молодые обезьяны завершали выполнение теста значительно быстрее, чем студенты.

Особенно заметен стал успех Аюму тогда, когда исследователи варьировали время, в течение которого испытуемые могли наблюдать цифры. При минимальной выдержке цифры появлялись на экране всего на 210 миллисекунд. Студенты не успевали пробежать глазами по экрану, и, соответственно, не могли «прочесть» информацию, высвечивающуюся на экране. Именно поэтому в таких усложненных условиях девушки и юноши, в среднем, лишь в 40% случаев завершали задание успешно (видео).

В аналогичных условиях Аюму также выполнил тест гораздо быстрее и точнее студентов: его попытки увенчивались успехом в 80% случаев.

Как отметил Мацудзава, пока он не может сказать, как долго в памяти Аюму хранится информация о расположении цифр. Когда во время тестирования Аюму услышал посторонний звук, он отвлекся на него, однако спустя 10 секунд продолжил выполнение теста и завершил его без ошибок (видео). Впрочем, обстоятельно вопрос о времени хранения такой информации в памяти обезьян приматологам лишь предстоит изучить.

По словам учёных, их работа показывает, что шимпанзе и человек могут быть сопоставимы друг с другом.

Более того, пожалуй, ошибочно будет считать, что человек обладает лучшими мнемоническими способностями.

«Многие люди, в том числе и биологи, до сих пор уверены в том, что когнитивные функции людей развиты гораздо лучше, нежели подобный аппарат у обезьян. И вряд ли кто-нибудь мог предположить, что пятилетние шимпанзе обладают лучшей памятью, нежели люди, — рассказал Мацуздава в интервью Nature. — Однако реальность такова, что именно молодые обезьяны обладают большим объёмом рабочей памяти и лучше, чем мы, люди, справляются с подобными заданиями».

По словам приматологов, результаты их исследования демонстрируют лишь то, что шимпанзе отлично и максимально детально запоминают характеристики окружающих их условий, и в данном случае неважно, что это — цифры, которые высвечиваются на мониторе, или спелые плоды, свисающие с деревьев. Взрослым людям не дано так полно и ярко воспринимать всю окружающую их объектную действительность, однако эта способность есть у человека в раннем детстве и убывает она с приобщением ребенка к языку.

Некоторые скептики могли бы спросить: а разве такие потрясающие возможности Аюму не могли развиться в ходе многолетних тренировок? Ведь детеныш в течение всей своей жизни выполнял подобные тесты.

Однако практика не могла быть его единственным козырем, поясняет японский исследователь: студентов тоже долго готовили.

«Прежде чем перейти к прохождению теста, каждый студент в течение шести месяцев обучался выполнению аналогичных заданий, но точность и корректность их работы не шла ни в какое сравнение с аккуратностью Аюму», — говорит доктор Мацудзава.

По его мнению, способность к фотографической памяти, видимо, оказалась не столь важна для человечества по сравнению с восприятием сложной, символьной реальности, и перестала развиваться, уступив место мнемоническим системам, основанным на владении языком.

Ознакомиться с результатами исследования можно в журнале Current Biology.

Рубрики: Сонник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *