哺乳动物，从巨大的蓝鲸到微小的鼩鼱，几乎栖息在地球的每个角落。它们对不同环境的非凡适应能力长期以来一直让科学家着迷，每个物种都发展出独特的特征以求生存和繁衍。

人类心脏的独特形状告诉我们有关进化的什么信息

尽管生物多样性如此巨大，但直到最近人们还认为哺乳动物的心脏结构和功能是相同的。但我和同事的研究表明，人类的心脏是一个例外，与我们最亲近的类人猿(包括黑猩猩、倭黑猩猩、猩猩和大猩猩)的心脏截然不同。

那么为什么人类是异类呢?

人类与黑猩猩(全穴居人)——人类的最后共同祖先——在五六百万年前分道扬镳。相比之下，人类进化出直立行走的能力，可以从事更大量的活动，例如坚持不懈地狩猎。而且我们的大脑也进化得更大了。

人体的这些变化与更大的新陈代谢需求有关，需要将更多的血液输送到我们的肌肉和大脑。我们的研究表明，人类的心脏已经适应了支持我们直立的姿势、运动和更大的大脑。

在过去的 10 年里，我们一直在对全球大猩猩的心血管系统进行评估。我们很幸运能与英国、欧洲、非洲和亚洲的敬业兽医和护理人员合作。这些评估的一个重要方面是使用心脏超声，通过它可以评估心脏的结构和功能、心脏的大小以及肌肉如何收缩、扭转和旋转。

我们之前的研究表明，人类心脏的结构可能与黑猩猩不同。通过心脏超声检查，我们发现黑猩猩的左心室(心脏的主要泵送腔)包含排列成网状的肌肉束，称为“小梁”。

在我们目前的研究中，我们想检查其他类人猿是否存在小梁结构，结果发现确实存在。相比之下，人类的左心室壁很光滑。这种差异在左心室底部尤为明显，人类心脏的光滑度几乎是我们类人猿亲戚的四倍。

我们的研究不仅揭示了人类左心室与类人猿左心室的结构差异，还发现了功能上的重要差异。通过使用一种称为“斑点追踪超声心动图”的专门技术，我们可以追踪收缩和放松过程中的心肌运动，从而检查肌肉如何变厚、扭曲、旋转和伸长。

结果令人震惊。心脏小梁最少的人类在收缩时心脏顶端(心脏尖端)的扭曲和旋转幅度要大得多。相比之下，心脏小梁密集的非人类类人猿的运动幅度则小得多。

我们认为，人类心脏的进化脱离了其他类人猿的心脏小梁结构，以提高其更有效地扭转和收缩的能力。这种增强的扭转运动，加上光滑的心室壁，可能使人类心脏每次跳动都能泵出更多的血液。这满足了我们身体活动和更大大脑的更高需求。

我们的研究挑战了哺乳动物心脏结构一致的假设。相反，为了应对独特的环境挑战，心脏解剖和功能出现了微妙但关键的差异。

心脏疾病

虽然我们目前的研究已经揭示了人类心脏的进化，但我们对濒危类人猿心脏的分析工作仍在继续。不幸的是，心脏病是圈养类人猿死亡的主要原因。

与人类不同，类人猿似乎不会患冠状动脉疾病。相反，它们的心肌会经历纤维化或增厚的过程，导致收缩不良和易患心律失常，这是一种心律失常问题。这种疾病的病因尚不清楚。因此，我们国际灵长类心脏项目一直在对全球类人猿心血管生理进行评估，以进一步了解这种疾病。

在我们参与之前，人们对类人猿的正常心血管生理知之甚少。通过与兽医合作，我们的研究产生了重要的数据，大大提高了我们对人类心脏进化的理解，以及对类人猿心脏病的理解、诊断和管理。