Om du skulle brottas med en schimpans i någon sorts bisarr kamp mellan arterna skulle du ha en allvarlig nackdel.
Pund för pund är våra närmaste kusiner i djurriket ungefär 1.35 gånger starkare än människor, enligt den första studien som jämför den underliggande biologin och mekaniken hos schimpansens muskler med människans muskler, tillsammans med en genomgång av tidigare forskning i ämnet.
I fråga om att hoppa, knuffa, dra och lyfta är människor faktiskt svagare än de flesta primater, den grupp däggdjur som innefattar apor och apor, konstaterade studiens författare.
Men låt dig inte nedslås av detta. Människans muskler har gjort det möjligt för oss att gå och springa långa sträckor, vilket har gett oss den förmåga till födosök och jakt som i slutändan gjorde oss till människor.
Dessa skillnader i musklerna har troligen uppstått under de senaste 7 miljoner åren, när människans tidiga förfäder utvecklade fler långsamt kopplade muskelfibrer (som är bra för uthållighet) än snabbt kopplade muskler (som är bra för snabbhet och slagstyrka), enligt Matthew O’Neill, en biträdande professor vid University of Arizona College of Medicine i Phoenix. O’Neill ledde den forskargrupp som rapporterade resultaten, som publicerades idag (26 juni) i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences.
”Tidigare studier har visat att långsamma fibrer är mer trötthetståliga och mindre kostsamma att kontrahera än snabba fibrer”, säger O’Neill. ”Vi kan … göra saker som att springa maraton, till skillnad från schimpanser.”
Detta större antal långsamma fibrer kan ha utvecklats eftersom det gav de tidiga människorna fördelen att kunna färdas långa sträckor och födosöka, och gjorde det möjligt för dem att förlita sig mindre på kraftfulla rörelser för att överleva och vara i form, sade O’Neill.
I åratal har forskarna misstänkt att schimpanser är kraftfullare än människor, men den misstanken byggde till stor del på anekdotiska bevis. Vuxna schimpanser är i allmänhet mindre än vuxna människor; i genomsnitt väger aporna cirka 100 pund. (45 kg). Därför har det varit svårt att exakt jämföra styrkan mellan de två primaterna.
Föreställningen att schimpanser och andra apor har övermänsklig styrka går först tillbaka till sagor från europeiska upptäcktsresande i Afrika söder om Sahara i början av 1800-talet och sedan till forskning på 1920-talet av biologen John Bauman, som studerade schimpanser i djurparker. I en serie studier som senare visade sig ha dålig metodik fann Bauman att schimpanser kunde dra vikter som var fem gånger tyngre än vad de mest vältränade fotbollsspelarna på college kunde.
En viss schimpans, som hette Suzette, ska ha dragit 1 260 pund.(572 kg) i ett raseriutbrott, vilket var nästan tio gånger hennes kroppsvikt, även om ingen annan studie har registrerat något i närheten av den styrkedemonstrationen.
Siffran ”fem gånger starkare” höll i sig i årtionden tills modernare studier på 1960-talet förfinade uppskattningen till ungefär två gånger starkare. O’Neills grupp granskade ännu nyare, laboratoriekontrollerade studier om schimpansers masspecifika muskelprestanda och fann att djuren i genomsnitt överträffade människan med en faktor på ungefär 1,5 i uppgifter som innebar drag och hopp.
Därefter jämförde gruppen skelettmusklerna i mikroskop.
”En av fördelarna med vårt tillvägagångssätt är att vi undviker all den komplexitet som är förknippad med att försöka framkalla maximal prestation från en schimpans med okänd motivation eller okänt intresse, och i stället går vi direkt till mätningen av muskelvävnaden”, berättade O’Neill för Live Science.
För forskarna konstaterades det att de så kallade kontraktila egenskaperna hos skelettmuskelfibrerna hos människor och schimpanser – det vill säga hur muskelfibrerna drar ihop två leder för att göra det möjligt för kroppen att lyfta eller förflytta sig – är likartade.
Däremot skiljer sig människans skelettmuskulatur åt när det gäller fiberlängd och proteinsammansättning, enligt studien. Chimpansens muskler innehåller en balanserad blandning av tre varianter av ett protein som kallas MHC: I, IIa och IId. Men människans muskler domineras av MHC I-varianten. Denna variant möjliggör långsammare ryckning, eller sammandragning, vilket är viktigt för uthållighet och energihushållning.
Forskarnas datorsimuleringar visade att dessa skillnader i muskelegenskaperna ökar den maximala dynamiska kraften och den kraftproducerande kapaciteten hos schimpanser med en faktor 1,35 jämfört med människor. Priset för denna kraft är dock att schimpanser och andra apor tröttnar lättare och inte kan gå långa sträckor för att hitta mat – eller, för den delen, för att hitta nya landområden och göra nya upptäckter.
Fyndet är oberoende av kroppsstorlek och gäller istället den fysiska egenskapen hos enskilda muskelfibrer, säger O’Neill. Både människor och schimpanser kan öka sin styrka genom träning och skapandet av fler muskelfibrer.
Snarare har schimpanser, pund för pund, en fördel i en strid. Så det är bäst att du håller dig till långdistanslöpning.
Följ Christopher Wanjek @wanjek för dagliga tweets om hälsa och vetenskap med en humoristisk kant. Wanjek är författare till ”Food at Work” och ”Bad Medicine”. Hans kolumn, Bad Medicine, publiceras regelbundet på Live Science.