冷空氣接踵而至讓人猝不及防，恨不得每天裹著被子出門上班上學(xué)。

　　然而人群中總有幾個穿得很少，仿佛是在過夏天的人異常醒目，讓那些看到他們的人都不禁打了個冷顫：

　　“為什么會有人這么不怕冷？好想像他一樣那么抗凍啊！”

　　“為什么同樣的天氣，他能穿短袖短褲我卻要穿羽絨服外加三層秋褲啊？”

　　“熱愛冬泳運(yùn)動的人是有什么超能力嗎？”

　　“是什么導(dǎo)致我們被凍在起跑線上了？”

　　原因其實(shí)有點(diǎn)復(fù)雜，人類對寒冷的耐受度取決于遺傳因素、皮下脂肪厚度、以及體型大小等等。有科學(xué)家指出，當(dāng)身體溫度下降時，我們釋放肌肉細(xì)胞中能量的速度也會減慢，以此來維持體溫。

　　但是有些人是真的在抗寒方面有先天優(yōu)勢——基因變異！

　　人的骨骼肌主要由兩種纖維類型構(gòu)成：慢速抽動肌纖維(Slow-twitch Skeletal Muscle)和快速抽動肌纖維(Fast-twitch Skeletal Muscle)。

　　慢速抽動肌纖維是緩慢抽動的，一般負(fù)責(zé)較慢的有氧運(yùn)動，持久耐用且對低溫的耐受性也更好；快速抽動肌纖維則會快速抽動，負(fù)責(zé)更有力量的跳躍、沖刺等爆發(fā)性運(yùn)動或者無氧運(yùn)動，可以快速消耗能量同時也更容易疲勞。

　　拿雞肉舉個簡單的例子，或許更能幫助我們理解這兩種肌纖維的區(qū)別。

　　雞的雙腿需要長時間地行走使用，所以慢肌纖維和肌紅蛋白更密集，又由于肌紅蛋白中富含鐵元素較多，進(jìn)而雞腿肉呈現(xiàn)出深紅色。

　　雞胸肌只需要在鳥類拍打翅膀時進(jìn)行短暫劇烈、無氧的爆發(fā)性活動，快肌纖維密度大，所以雞胸肉顏色為淺粉。

　　每個人肌肉中含有的慢速抽動肌纖維和快速抽動肌纖維的比例因人而異，人們在運(yùn)動中也會根據(jù)需求自動選擇合適的運(yùn)動肌單元。

　　非運(yùn)動個體的纖維類型比例接近1:1，而力量型運(yùn)動員的快速抽動肌纖維的占比更高，例如短跑運(yùn)動員有70%~75%的快速抽動肌纖維，而耐力型運(yùn)動員(例如長跑運(yùn)動員)的慢速抽動肌纖維占比達(dá)80%~85%。

　　這也就能解釋為什么有的人適合需要爆發(fā)力的舉重，有的人則更適合長距離騎行。

　　慢速、快速抽動肌纖維和人體抗寒能力有什么深層聯(lián)系嗎？還真的有！

　　一項(xiàng)2021年發(fā)表在《美國人類遺傳學(xué)》雜志上的論文提到，研究人員招募了42名年齡在18至40歲之間的健康男性，要求他們在14℃的冷水中泡20分鐘后再到室溫中休息10分鐘，如此往返，直到他們的體溫降至35.5℃。

　　在浸泡過程中，研究人員用肌電圖(EMG)測量參試者的肌肉電活動，評估人體顫抖量，并采集肌肉活檢以研究蛋白質(zhì)含量和纖維類型構(gòu)成。

　　瑞典卡羅林斯卡學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)：

　　1. 有20%參與者的快速抽動肌纖維中缺乏了α-肌動蛋白-3(ACTN3)，即基因變異者。

　　2. 基因正常的參與者，只有30%的人能把體溫維持在攝氏35.5℃ 以上；基因變異者表現(xiàn)優(yōu)異，有69%能在接觸冷水后依然維持35.5℃以上體溫，且體溫下降緩慢，顫抖量很少。

　　那么，這些基因變異的人群是如何保持體溫，抵抗寒冷的呢？

　　研究發(fā)現(xiàn)，這類人群會激活慢速抽動肌纖維并釋放鈣離子，通過增加肌張力來產(chǎn)生更多的熱量。

　　但是，人體并非只有骨骼肌這一條產(chǎn)熱途徑，其他產(chǎn)熱器官——棕色脂肪組織是否在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了熱量并對實(shí)驗(yàn)造成了影響？

　　為了消除干擾因素，研究員以α-肌動蛋白-3缺乏的小白鼠為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行試驗(yàn)。他們觀察發(fā)現(xiàn)基因變異的小白鼠，其棕色脂肪組織特性沒有任何改變。

　　也就是說，實(shí)驗(yàn)過程中基因變異者之所以能維持體溫，是該歸功于慢速抽動肌纖維的激活，棕色脂肪組織的升溫作用可以忽略不計(jì)。

　　5萬年前，從非洲遷徙到歐洲的人類祖先的快速抽動肌纖維中失去了α-肌動蛋白-3，也正是這份失去，幫助他們更好地應(yīng)對寒冷氣候，高效地利用慢速抽動纖維來節(jié)省能量，而不是把能量浪費(fèi)在發(fā)抖上。

　　但在當(dāng)今社會，進(jìn)化優(yōu)勢和健康上的風(fēng)險(xiǎn)是并存的。

　　研究人員說：“那些基因變異人群更容易患肥胖癥、2型糖尿病和其他代謝紊亂癥。他們老年時的跌倒風(fēng)險(xiǎn)也更高，因?yàn)榕c基因正常的人相比，他們擁有的快速抽動肌纖維較少，不適合控制力量、爆發(fā)性運(yùn)動。”

　　權(quán)衡利弊后，你更想擁有哪種能力呢？

　　策劃制作

　　來源丨把科學(xué)帶回家(id:steamforkids)

　　責(zé)編丨王夢如

　　審校丨徐來 張林林