Міжнародна група вчених порівняла енергоспоживання і швидкість метаболізму у людини і людиноподібних мавп і виявила, що люди витрачають більше енергії і швидкість метаболізму у них вище, ніж у інших гомінід. На думку авторів роботи, за рахунок цього люди «виростили» в ході еволюції великий мозок і стали приносити більше потомства, не жертвуючи при цьому тривалістю життя. Результати дослідження опубліковані в, коротко про них повідомляється в.
Людина відрізняється від інших гомінід тим, що мозок у людини приблизно в три рази більше, ніж у людиноподібних мавп, і споживає більше енергії. Жінки народжують більше дітей, які ростуть повільніше, ніж дитинчата мавп, і, відповідно, щоб їх виростити потрібні великі енерговитрати. При цьому середня тривалість життя людини на десятки років вища, ніж у людиноподібних мавп.
Раніше вчені пояснювали такий «енергетичний парадокс» тим, що людина в ході еволюції «навчилася» витрачати менше енергії на підтримку життєдіяльності (наприклад, за рахунок зменшення розмірів кишківника) або навчилася «економити» енергію при русі. Вчені виключали можливість того, що люди «навчилися» споживати більше енергії, оскільки рівень основного метаболізму у людиноподібних мавп і людини схожий. Співвідношення загальне енергоспоживання/рівень основного метаболізму досі практично не досліджувалося. Автори статті вирішили перевірити гіпотезу, згідно з якою у людей в процесі еволюції виробилася підвищена швидкість метаболізму і вони почали витрачати більше енергії порівняно з іншими гомінідами.
Для перевірки свого припущення, автори виміряли загальне енергоспоживання і оцінили рівень основного метаболізму та енергію руху у людиноподібних мавп і у людей. Для експерименту дослідники відібрали дорослих мавп різної статі: вісім бонобо, 27 шимпанзе, 10 горил і 11 орангутанів. Вчені використовували дані щодо загального енергоспоживання у людей з іншого свого дослідження (вибірка - 141 людина). Для вимірювання рівня енергоспоживання дослідники поїли мавп важкою кисневою водою, що містить ізотопи водню і кисню. Потім протягом 7 - 10 днів дослідники за допомогою ізотопної мас-спектрометрії вимірювали вміст ізотопів у пробах сечі, щоб зрозуміти, як змінюється їхнє співвідношення. Воно показує, скільки вуглекислого газу виробляє тварина, а за кількістю вуглекислого газу можна виміряти кількість витрачених калорій.
Виявилося, що енергоспоживання у людей приблизно на 27% вище, ніж у шимпанзе, і приблизно на 58% вище, ніж у орангутанів. За оцінками дослідників енергія руху у людей приблизно на 100 кілокалорій на день вища, ніж у інших гомінід, а рівень основного метаболізму приблизно на 200 кілокалорій на день вищий, ніж у шимпанзе, і приблизно на 500 кілокалорій на день вищий, ніж у орангутанів. При цьому співвідношення загальне енергоспоживання/рівень основного метаболізму у мавп і людини приблизно однакове. Це говорить про те, що енерговитрати окремих органів (наприклад мозку) роблять більший внесок в енергоспоживання, ніж рухова активність. Також автори статті виміряли масу жиру, яка у людей опинилася в 1,5 - 2 рази більше, ніж у мавп.
«Якщо ти спалюєш більше енергії, то краще мати резервуар про запас», - каже провідний автор статті Херман Понцер. За його словами, якщо ранні гомініди підвищили свій метаболізм і «виростили» великий мозок, природний відбір, можливо, сприяв відбору особин з великою кількістю жиру і з меншим розміром кишечника, який дозволяє зменшити енерговитрати.