En av de äldsta kända genetiska skillnaderna mellan människor och schimpanser kan ha hjälpt forntida hominider, och nu moderna människor, att lyckas över långa avstånd. För att förstå hur mutationen fungerar undersökte forskarna musklerna hos möss som hade modifierats genetiskt för att bära mutationen. Hos gnagare med mutationen ökade syrenivåerna till arbetande muskler, vilket ökade uthålligheten och minskade den totala muskeltröttheten. Forskarna föreslår att mutationen skulle kunna fungera på liknande sätt hos människor.
Många fysiologiska anpassningar har hjälpt till att göra människor starkare i långdistanslöpning: utvecklingen av långa ben, förmågan att svettas och förlusten av päls har alla bidragit till ökad uthållighet. Forskarna tror att de har "hittat den första molekylära grunden för dessa ovanliga förändringar hos människor", säger medicinsk forskare och studiehuvudförfattare Ajit Warki.
CMP-Neu5 Ac Hydroxylas (CMAH för kort) genen muterade i våra förfäder för ungefär två eller tre miljoner år sedan när hominider började lämna skogen för att föda och jaga på den stora savannen. Detta är en av de tidigaste genetiska skillnaderna vi vet om moderna människor och schimpanser. Under de senaste 20 åren har Varki och hans forskargrupp identifierat många gener relaterade till löpning. Men CMAH är den första genen som indikerar en härledd funktion och en ny förmåga.
Men inte alla forskare är övertygade om genens roll i människans evolution. Biologen Ted Garland, som är specialiserad på evolutionär fysiologi vid UC Riverside, varnar för att sambandet fortfarande är "rent spekulativt" i detta skede.
"Jag är väldigt skeptisk till den mänskliga sidan, men jag tvivlar inte på att det gör något för musklerna", säger Garland.
Biologen menar att det inte räcker att bara titta på tidssekvensen när denna mutation uppstod för att säga att just denna gen spelade en viktig roll i löpningens utveckling.
CMAH-mutationen fungerar genom att förändra ytorna på cellerna som utgör människokroppen.
"Varje cell i kroppen är helt täckt av en enorm skog av socker," säger Varki.
CMAH påverkar denna yta genom att koda för sialinsyra. På grund av denna mutation har människor bara en typ av sialinsyra i sockerskogen i sina celler. Många andra däggdjur, inklusive schimpanser, har två typer av syra. Denna studie tyder på att denna förändring av syror på cellytan påverkar hur syre levereras till muskelceller i kroppen.
Garland tror att vi inte kan anta att just denna mutation var avgörande för att människor skulle utvecklas till distanslöpare. Enligt hans åsikt, även om denna mutation inte inträffade, inträffade någon annan mutation. För att bevisa en koppling mellan CMAH och mänsklig evolution måste forskare titta på andra djurs härdighet. Att förstå hur vår kropp är kopplad till träning kan inte bara hjälpa oss att svara på frågor om vårt förflutna, utan också hitta nya sätt att förbättra vår hälsa i framtiden. Många sjukdomar, som diabetes och hjärtsjukdomar, kan förebyggas genom träning.
För att ditt hjärta och dina blodkärl ska fungera, rekommenderar American Heart Association 30 minuters måttlig aktivitet dagligen. Men om du känner dig inspirerad och vill testa dina fysiska gränser, vet att biologin är på din sida.