Si vous deviez lutter contre un chimpanzé dans une sorte de bataille bizarre des espèces, vous seriez sérieusement désavantagé.
Livre pour livre, nos plus proches cousins du royaume animal sont environ 1.35 fois plus puissants que les humains, selon la première étude visant à comparer la biologie et la mécanique sous-jacentes du muscle du chimpanzé à celles du muscle humain, ainsi qu’à examiner les recherches antérieures sur le sujet.
En termes de saut, de poussée, de traction et de soulèvement, les humains sont en effet plus faibles que la plupart des primates, le groupe de mammifères qui comprend les singes et les singes, ont noté les auteurs de l’étude.
Mais ne vous laissez pas abattre pour autant. Les muscles humains nous ont permis de marcher et de courir sur de grandes distances, nous fournissant les capacités de recherche de nourriture et de chasse qui ont fini par faire de nous des humains.
Ces différences musculaires sont probablement apparues au cours des 7 derniers millions d’années, lorsque les premiers ancêtres humains ont développé plus de fibres musculaires à contraction lente (qui sont bonnes pour l’endurance) que de muscles à contraction rapide (qui sont bons pour la vitesse et le punch), selon Matthew O’Neill, professeur adjoint au Collège de médecine de l’Université d’Arizona à Phoenix. O’Neill a dirigé le groupe de recherche qui a rapporté les résultats, qui ont été publiés aujourd’hui (26 juin) dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.
« Des études antérieures ont montré que les fibres lentes sont plus résistantes à la fatigue et moins coûteuses à contracter que les fibres rapides », a déclaré O’Neill. « Nous pouvons … faire des choses comme courir des marathons, contrairement aux chimpanzés. »
Ce plus grand nombre de fibres à contraction lente peut avoir évolué parce qu’il a donné aux premiers humains l’avantage de pouvoir parcourir de longues distances et de chercher du fourrage, et leur a permis de moins compter sur des mouvements puissants pour leur survie et leur forme physique, a déclaré O’Neill.
Pendant des années, les scientifiques ont soupçonné que les chimpanzés sont plus puissants que les humains, mais ce soupçon était basé en grande partie sur des preuves anecdotiques. Les chimpanzés adultes sont généralement plus petits que les humains adultes ; en moyenne, les singes pèsent environ 100 lbs. (45 kilogrammes). Par conséquent, il a été difficile de comparer avec précision la force entre les deux primates.
L’idée que les chimpanzés et autres singes ont une force surhumaine remonte d’abord aux histoires à dormir debout des explorateurs européens en Afrique subsaharienne au début du 19e siècle, puis aux recherches menées dans les années 1920 par le biologiste John Bauman, qui a étudié les chimpanzés dans des zoos. Dans une série d’études dont il a été révélé par la suite que la méthodologie était médiocre, Bauman a découvert que les chimpanzés pouvaient tirer des poids cinq fois plus lourds que les joueurs de football universitaire les plus costauds.
Un chimpanzé en particulier, nommé Suzette, aurait tiré 1 260 lb.(572 kg) dans un accès de rage, ce qui représentait près de 10 fois son poids corporel, bien qu’aucune autre étude n’ait enregistré quoi que ce soit d’approchant de cette démonstration de force.
Le chiffre « cinq fois plus fort » a collé pendant des décennies jusqu’à ce que des études plus modernes dans les années 1960 affinent l’estimation à environ deux fois plus fort. Le groupe d’O’Neill a examiné des études encore plus récentes, contrôlées en laboratoire, sur la performance musculaire spécifique à la masse des chimpanzés et a constaté qu’en moyenne, les animaux surpassaient les humains d’un facteur d’environ 1,5 dans les tâches impliquant des tractions et des sauts.
Puis, le groupe a comparé les muscles squelettiques au microscope.
« L’un des avantages de notre approche est que nous évitons toutes les complexités liées au fait d’essayer de susciter une performance maximale chez un chimpanzé dont on ne connaît pas la motivation ou l’intérêt, et que nous allons plutôt directement à la mesure du tissu musculaire », a déclaré O’Neill à Live Science.
Les chercheurs ont constaté que les propriétés dites contractiles des fibres musculaires squelettiques de l’homme et du chimpanzé – c’est-à-dire la façon dont les fibres musculaires tirent deux articulations ensemble pour permettre au corps de se soulever ou de se déplacer – sont similaires.
Cependant, les muscles squelettiques humains diffèrent dans la longueur des fibres et la composition des protéines, selon l’étude. Les muscles des chimpanzés contiennent un mélange équilibré de trois variantes d’une protéine appelée MHC : I, IIa et IId. Mais les muscles humains sont dominés par la variante I de la CMH. Cette variante permet une contraction plus lente, ce qui est important pour l’endurance et la conservation de l’énergie.
Les simulations informatiques des chercheurs ont révélé que ces différences dans les caractéristiques musculaires augmentent la force dynamique maximale et la capacité de production de puissance des chimpanzés d’un facteur de 1,35 par rapport aux humains. Le prix de cette puissance, cependant, est que les chimpanzés et les autres singes se fatiguent plus facilement et ne peuvent pas marcher sur de grandes distances pour trouver de la nourriture – ou, d’ailleurs, pour trouver de nouvelles terres et faire de nouvelles découvertes.
La découverte est indépendante de la taille du corps et concerne plutôt la propriété physique des fibres musculaires individuelles, a déclaré O’Neill. Les humains comme les chimpanzés peuvent gagner en force par l’exercice et la création de plus de fibres musculaires.
Les chimpanzés ont plutôt l’avantage, livre pour livre, dans un combat. Donc vous feriez mieux de vous en tenir à la course de fond.
Suivez Christopher Wanjek @wanjek pour des tweets quotidiens sur la santé et la science avec un côté humoristique. Wanjek est l’auteur de « Food at Work » et « Bad Medicine ». Sa chronique, Bad Medicine, paraît régulièrement sur Live Science.