Tại sao khỉ đột, tinh tinh và chuột túi hầu như không cần phải tập luyện sức mạnh mà cơ bắp của chúng vẫn cực kỳ phát triển?

Hình ảnh của một con tinh tinh cái trong vườn thú.

Hình ảnh của một con tinh tinh đực trong vườn thú.

Hình ảnh bên trái là lúc cậu bé này mới sinh, còn bên phải là khi cậu bé đã được 7 tháng tuổi, siêu âm B đã xác nhận những phần mũi tên đúng là các mô cơ. Đến khi 4 tuổi rưỡi, cậu bé này đã có thể nâng được một quả tạ 3kg bằng cả hai tay, cơ bắp phát triển gấp đôi những đứa trẻ cùng tuổi trong khi lượng mỡ trong cơ thể chỉ bằng một nửa. Được biết mẹ của cậu bé này từng là một vận động viên chạy nước rút chuyên nghiệp, có cơ bắp tương đối khỏe, các anh trai, bố và ông nội của cậu bé này đều là những người khỏe mạnh. Người ta nói rằng ông của cậu bé này là một công nhân xây dựng, có thể bốc dỡ 150kg đá bằng tay không.

Bác sĩ của cậu bé - Schuelke nghi ngờ rằng tình trạng của cậu bé có liên quan đến một hội chứng Myostatin - còn được gọi là nhân tố tăng trưởng và biệt hóa số 8 (growth and differentiation factor 8 - GDF-8). Hội chứng này được phát hiện lần đầu tiên bởi tiến sĩ Se-Jin Lee, một nhà di truyền học tại Đại học Johns Hopkins trong một nghiên cứu trên chuột vào năm 1997.

Khi gen tổng hợp protein GDF-8 bị loại bỏ, cơ bắp của những con chuột trở nên rất phát triển - khối lượng cơ bắp nặng gấp đôi so với những đồng loại thông thường của chúng. Vào năm 2007, Se-Jin Lee phát hiện ra rằng follostatin protein thứ hai liên quan đến sự phát triển của cơ bắp - được biến đổi gen ở những con chuột không có myostatin, đồng thời tạo ra sự ức chế nang trứng quá mức giúp hiệu quả tăng trưởng cơ bắp gấp 4 lần so với chuột bình thường.

Schuelke đã kiểm tra gen myostatin của cậu bé và mẹ của cậu để xem có đột biến hay không. Trong số các alen tương ứng, chỉ có một trong hai gen của mẹ là bất thường, trong khi đó cậu bé này lại có hai giao tử gen bất thường, điều này đồng nghĩa với việc cậu bé này không thể tổng hợp được myostatin. Đột biến di truyền này làm giảm các yếu tố ức chế sự phát triển cơ bắp của cậu bé do đó cậu bé này có mức phát triển cơ bắp mạnh hơn người bình thường.

 

Động vật trong tự nhiên cũng có đột biến GDF-8, sau khi con người nhận thấy những con vật nuôi trong nhà có mức phát triển cơ bắp bất thường thì đã lai tạo chúng để có được những tính trạng đồng hợp tử có thể di truyền ổn định, chẳng hạn như giống bò lang trắng xanh Bỉ. Đột biến gen gây ra sự thiếu hụt myostatin và làm tăng tốc độ phát triển cơ bắp của giống bò này.

Giờ thì chúng ta lại quay trở lại câu hỏi ban đầu. Tại sao khỉ đột, tinh tinh và chuột túi hầu như không cần phải tập luyện sức mạnh mà cơ bắp của chúng vẫn cực kỳ phát triển?

Thông qua nhiều nghiên cứu, chúng ta biết được rằng sự phát triển cơ bắp được kiểm soát và điều chỉnh bởi hơn một chục gen và nhiều loại protein trong cơ thể. Các cá nhân khác nhau sẽ có sự phát triển khác nhau. Ví dụ: với cùng một cường độ tập luyện và chế độ dinh dưỡng thì vẫn sẽ có những người phát triển cơ bắp nhanh và mang lại hiệu quả rõ ràng, trong khi một số người khác thì không. Do đó sự khác biệt giữa cơ thể con người và động vật là rất lớn, mã di truyền bẩm sinh sẽ quyết định sự tồn tại của chúng.

Sự cạnh tranh sinh tồn trong tự nhiên là vô cùng tàn khốc, vì vậy hầu hết mọi loài động vật đều tiến hóa theo thiên hướng phát triển cơ chế sinh tồn và chiến lược cạnh tranh của riêng mình, và phát triển cơ bắp cũng là một trong số đó. Nhiều cơ bắp hơn đồng nghĩa với việc tăng mức tiêu thụ năng lượng.

Tuy nhiên con người dù có cơ thể mỏng manh và ít cơ bắp hơn nhưng chúng ta vẫn tiêu thụ rất nhiều năng lượng để duy trì hoạt động của cơ thể, con người tiêu thụ nhiều hơn 400 calo so với hắc tinh tinh, 635 calo so với khỉ đột và 820 calo so với tinh tinh...

 

Bộ não của con người là bộ phận tiêu thụ năng lượng lớn, tuy chỉ chiếm 2,5% trọng lượng cơ thể nhưng lại tiêu hao 20% năng lượng ở trạng thái nghỉ ngơi. Nếu con người có cơ bắp phát triển như động vật thì chúng tải ăn uống không ngừng nghỉ hoặc dành rất nhiều thời gian để nghỉ ngơi trong một ngày thì với phương pháp săn bắt hái lượm của tổ tiên chúng ta hoàn toàn không đáp ứng được.

Kết quả cuối cùng của quá trình tiến hóa là con người đã từ bỏ việc phát triển cơ bắp, thay vào đó là phát triển cấu trúc cơ thể chắc khỏe, hệ tim phổi phát triển, tăng cường trao đổi chất, phát triển trí não thông minh hơn và có sức bền tốt hơn, hoạt bát hơn. Mặc dù chúng ta vẫn chưa biết được quá trình này được hình thành như thế nào và cơ chế cụ thể trong quá trình này ra sao, nhưng chiến lược sinh tồn cân bằng và hiệu quả này đã giúp cho loài nhân loại trở thành quần thể sinh vật mạnh mẽ nhất Trái Đất.