Lidé jsou zdatní a vytrvalí běžci, stejně jako jejich předchůdci, kterým běh umožnil vytrvalostní lov. Právě díky němu následně došlo k rozvoji mozků homininů. Podle vědců z prestižních amerických univerzit se na schopnosti lidí běhat na dlouhé vzdálenosti podílela i změna jednoho genu.

Za naši schopnost běhat maratony však platíme větší náchylností k rakovině a dalším nemocem..

Člověk chodí a běhá úplně jinak než ostatní živočichové na planetě. Podle odborníků nebyl přechod k užívání dvounohé vzpřímené chůze neboli bipedii náhlou změnou, šlo spíše o dlouhodobý proces či sérii několika kroků.

Její náznaky se objevily už u prvních homininů z přelomu miocénu a pliocénu, tedy zhruba před 5 až 7 miliony let. Bezpečně již byla vyvinutá u Australopiteka, ovšem směrem k modernímu člověku se dále vylepšovala.

Za masem je třeba si dojít

Dnes se hovoří o tom, že je lidské tělo skvěle uzpůsobeno k běhu na delší vzdálenosti, k většině změn ale zřejmě došlo spíše v souvislosti s rozvojem chůze po dvou a až následně byly tyto adaptace využity i pro běh.

Velkou roli v příklonu k běhu zřejmě sehrála i změna klimatu. V průběhu pliocénu došlo k oteplení, které vedlo k ústupu lesů a šíření savan. I když se právě toto dříve dávalo do souvislosti s rozvojem bipedie, ta byla rozšířená již před touto změnou.

S ústupem lesů však byli předchůdci člověka přinuceni rozšířit svůj jídelníček o maso, ačkoliv zpočátku se živili spíše jako mrchožrouti, protože jejich fyzický vzhled je nepředurčoval k tomu, aby byli úspěšnými lovci.

S rozvojem rozsáhlých savan se nicméně rozšířil okruh působnosti velkých šelem, například šavlozubých tygrů, po nichž předchůdci člověka dojídali zbytky, takže hominini byli přinuceni ujít delší vzdálenosti, aby se k masu dostali.

To vedlo k fyziologickým změnám jejich těl, které umožnily i rozvoj běhu. Daniel Lieberman, lidský evoluční biolog z Harvardské univerzity, který se zaměřuje na lokomoci, tvrdí, že naši předkové si vyvinuli adaptace pro běh „doslova od hlavy k patě“.

Adaptace těla na chůzi a běh

Podle něj máme krátké prsty u nohou, aby se při běhu nezlomily. Obecně má spodní část našeho těla větší klouby, šlachy i svaly než horní část našeho těla, aby byla schopna absorbovat síly, které vytváříme při rychlém pohybu.

Achillova pata, iliotibiální trakt (povázkový pruh, který se upíná pod vnější stranu kolena) i klenba chodidla fungují jako pružiny, které absorbují energii při dopadu, aby ji následně uvolnily při odrazu.

Masivní svaly zad brání tomu, aby horní část těla padala dopředu, kývavé pohyby paží stabilizují hlavu. Na rozdíl od lidoopů mají lidé i jejich předchůdci pružnou páteř, která jim umožňuje hýbat boky a rameny, aniž by do pohybu byla zapojena hlava, takže zrak může směřovat dopředu.

S oteplením pak souvisí ještě další adaptace, ke které došlo, a to schopnost odvádět teplo. Vzpřímená těla, která nás odlišují od ostatních živočichů, vytvářejí velkou plochu pro ochlazení.

Homo erectus, úspěšný lovec

K lepšímu odvodu tepla přispívá i schopnost dýchat ústy a nosem, která se vyvinula v důsledku změny tvaru nosohltanu. Postupné snižování množství ochlupení a zvýšený počet potních žláz, který člověku umožňuje, jako jednomu z mála druhů, potit se, rovněž zlepšovaly schopnost termoregulace.

K těmto výrazným směnám došlo zejména u druhu Homo erectus neboli Člověka vzpřímeného, který žil v Africe před 2 či 1,8 miliony až asi 143 tisíci či 50 tisíci lety. Odtud se postupně rozšířil na všechny kontinenty.

Prvním, kdo využíval tak zvaný vytrvalostní běh, byl Homo erectus. Svoji oběť doslova uštval. Předchůdce člověka při něm navíc využíval i své schopnosti termoregulace, tedy ochlazování se pocením, což zvířata většinou neumějí a musí pro ochlazení vyhledat stín.

Díky tomu se stal Homo erectus úspěšným lovcem. Lovit ovšem musel ve skupině, ve které se její členové museli mezi sebou dorozumívat, což vedlo k rozvoji řeči. Konzumace masa pak vedla ke zvětšení mozku.

Ztráta genu CMAH

Podle vědců z University of Carolina San Diego School of Medicine přispěla k tomu, že lidé patří mezi nejlepší vytrvalostní běžce na Zemi, ztráta genu zvaného CMAH, který ovlivňuje pocit únavy. Během studie porovnávali vědci tělesné schopnosti dvou skupin myší.

Zatímco jedna skupina těchto hlodavců byla vyšlechtěna k nedostatku genu CMAH, druhá jej naopak měla. Vědci myším připravili běžecké pásy a kola, následně pak zkoumali rozdíly v jejich chování. Zjistili, že myši, kterým gen CMAH chyběl, byly odolnější vůči únavě a jejich těla lépe reagovala na dlouhodobou tělesnou námahu.

Absence genu zřejmě v minulosti přispěla k tomu, že naši předci začali zvládat běh na dlouhé vzdálenosti bez větší únavy.

Díky tomu se mohli vydat na vytrvalostní lov, a to i uprostřed horkého dne, neboť navíc disponovali účinnou termoregulací. Takže zatímco ostatní masožravci odpočívali, pralidé pronásledovali svoji kořist až do jejího vyčerpání.

Mutace genu CMAH totiž změnila způsob, jakým lidské tělo využívá sialové kyseliny nebo skupinu molekul cukrů pokrývajících živočišné buňky. Předchůdcům člověka umožnila vytrvalostní lov. Díky němu měli přístup k většímu množství energie, což umožnilo zvětšení jejich mozků.

Missy Thompsonová, bioložka z Fort Lewis College v Coloradu, k tomu podotýká: „Mozky našich předků se vyvíjely společně s jejich schopností běhat a lovit, napájely se z ní.“.

Něco za něco

Absence genu CMAH umožnila dnešním lidem stát se úspěšnými maratonskými běžci, podle bioložky Thompsonové se jedná o pohyb, pro který jsou naše těla stvořená. Výzkumy ukazují, že běh snižuje hladinu cholesterolu a zvyšuje hustotu kostí.

„S mírou je to jedna z nejjednodušších a nejlepších forem kardiovaskulárního cvičení, které můžeme dělat,“ dodává Thompsonová. Profesor Varki však upozorňuje, že s sebou absence genu CMAH zřejmě přinesla i negativa v podobě zvýšeného rizika některých druhů nádorových onemocnění a cukrovky, když říká: „Je to dvoustranná mince.“.

Více se dočtete ve 21. století číslo 12/2023, které vyšlo 16. listopadu.