Một trong những khác biệt di truyền lâu đời nhất được biết đến giữa con người và tinh tinh có thể đã giúp vượn nhân hình cổ đại, và bây giờ là con người hiện đại, thành công trên những quãng đường dài. Để hiểu cách thức hoạt động của đột biến, các nhà khoa học đã kiểm tra cơ của những con chuột đã được biến đổi gen để mang đột biến. Ở loài gặm nhấm mang đột biến, nồng độ oxy tăng lên cho cơ bắp hoạt động, tăng sức chịu đựng và giảm mệt mỏi cơ bắp nói chung. Các nhà nghiên cứu cho rằng đột biến có thể hoạt động tương tự ở người.
Nhiều sự thích nghi về mặt sinh lý đã giúp con người trở nên mạnh mẽ hơn khi chạy đường dài: sự tiến hóa của đôi chân dài, khả năng đổ mồ hôi và sự rụng lông, tất cả đều góp phần làm tăng sức bền. Các nhà nghiên cứu tin rằng họ đã “tìm thấy cơ sở phân tử đầu tiên cho những thay đổi bất thường này ở người,” nhà nghiên cứu y học và tác giả chính của nghiên cứu Ajit Warki cho biết.
Gen CMP-Neu5 Ac Hydroxylase (viết tắt là CMAH) đột biến trong tổ tiên của chúng ta khoảng hai hoặc ba triệu năm trước khi loài vượn nhân hình bắt đầu rời rừng đi kiếm ăn và săn mồi ở thảo nguyên rộng lớn. Đây là một trong những khác biệt di truyền sớm nhất mà chúng ta biết về người hiện đại và tinh tinh. Trong 20 năm qua, Varki và nhóm nghiên cứu của ông đã xác định được nhiều gen liên quan đến việc chạy. Nhưng CMAH là gen đầu tiên biểu thị chức năng dẫn xuất và khả năng mới.
Tuy nhiên, không phải tất cả các nhà nghiên cứu đều bị thuyết phục về vai trò của gen trong quá trình tiến hóa của loài người. Nhà sinh vật học Ted Garland, người chuyên về sinh lý học tiến hóa tại UC Riverside, cảnh báo rằng mối liên hệ vẫn “hoàn toàn là suy đoán” ở giai đoạn này.
Garland nói: “Tôi rất nghi ngờ về khía cạnh con người, nhưng tôi không nghi ngờ gì về việc nó có tác dụng gì đó đối với cơ bắp.
Nhà sinh vật học tin rằng chỉ nhìn vào trình tự thời gian khi đột biến này phát sinh là không đủ để nói rằng gen đặc biệt này đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa của môn chạy.
Đột biến CMAH hoạt động bằng cách thay đổi bề mặt của các tế bào tạo nên cơ thể con người.
Varki nói: “Mọi tế bào trong cơ thể đều được bao phủ hoàn toàn trong một rừng đường khổng lồ.
CMAH tác động lên bề mặt này bằng cách mã hóa axit sialic. Do đột biến này, con người chỉ có một loại axit sialic trong khu rừng đường của tế bào. Nhiều động vật có vú khác, bao gồm cả tinh tinh, có hai loại axit. Nghiên cứu này cho thấy rằng sự thay đổi này của axit trên bề mặt tế bào ảnh hưởng đến cách vận chuyển oxy đến các tế bào cơ trong cơ thể.
Garland cho rằng chúng ta không thể cho rằng đột biến đặc biệt này là cần thiết để con người tiến hóa thành vận động viên chạy cự ly. Theo ông, ngay cả khi đột biến này không xảy ra, một số đột biến khác đã xảy ra. Để chứng minh mối liên hệ giữa CMAH và sự tiến hóa của loài người, các nhà nghiên cứu cần xem xét sức chịu đựng của các loài động vật khác. Hiểu cách cơ thể chúng ta được kết nối với việc tập thể dục không chỉ giúp chúng ta trả lời các câu hỏi về quá khứ mà còn tìm ra những cách mới để cải thiện sức khỏe của chúng ta trong tương lai. Nhiều bệnh, chẳng hạn như bệnh tiểu đường và bệnh tim, có thể được ngăn ngừa thông qua tập thể dục.
Để giữ cho tim và mạch máu của bạn hoạt động, Hiệp hội Tim mạch Hoa Kỳ khuyến nghị 30 phút hoạt động vừa phải mỗi ngày. Nhưng nếu bạn đang cảm thấy được truyền cảm hứng và muốn kiểm tra giới hạn thể chất của mình, hãy biết rằng sinh học đang đứng về phía bạn.