Marathonmensen: waarom kunnen we zo goed hardlopen?

Wetenschappers doen onderzoek naar de ‘hardloop-evolutietheorie’

De mens kan beter hardlopen dan veel andere dieren en heeft er – zie de marathon in Rotterdam dit weekend – nog plezier in ook. Waarom? Wetenschappers doen onderzoek naar de ‘hardloop-evolutietheorie’.

Door Dennis Rijnvis

Ongeveer 40 duizend mensen beginnen dit weekend vrijwillig aan een lijdensweg van ruim 42 kilometer in Rotterdam. Als het startschot van de marathon klinkt, zullen ze vol enthousiasme de Coolsingel op rennen, ook al weten de meesten heel goed dat ze strompelend de eindstreep zullen halen en dagen nodig zullen hebben om te herstellen. Een beloning krijgen de deelnemers niet, behalve een medaille die ze na zondag waarschijnlijk nooit meer zullen dragen. Sterker nog: de overgrote meerderheid betaalt geld voor een startplek, 75 euro.

Als je door een biologische bril kijkt, is de marathon een vreemd fenomeen. In het dierenrijk vind je geen enkele andere soort die zomaar lange afstanden rent. Zeker, wilde paarden draven op sommige dagen 55 kilometer, bleek in 2010 uit een studie in Australië, maar alleen als ze dichterbij geen drinkwater kunnen vinden. En ja, wilde honden rennen soms 20 of 30 kilometer aan één stuk, maar uitsluitend als ze een hert of een andere malse prooi opjagen. Kamelen kunnen zelfs afstanden overbruggen van 80 tot 100 kilometer in de woestijn, maar dan moeten ze wel worden gedwongen door menselijke berijders. In het wild waggelen de dieren hooguit 5 tot 6 kilometer per dag door het zand.

De mens is hierin waarschijnlijk niet voor niets een buitenbeentje. Steeds meer wetenschappers vermoeden dat onze diepgewortelde voorliefde voor langeafstandslopen te maken heeft met onze ontstaansgeschiedenis. Nieuwe studies suggereren dat ons vermogen om marathons te lopen de reden is dat we andere mensachtigen, zoals de neanderthaler hebben overleefd. Hoe belangrijk was hardlopen precies voor onze evolutie? En hoe kan het dat we er zo veel plezier aan beleven?

De theorie dat homo sapiens is ‘gebouwd’ voor het rennen van lange afstanden ontstond eind jaren negentig dankzij een varken dat op een loopband rende. Het was een experiment van een evolutionair bioloog, Daniel Lieberman van de Universiteit van Harvard. ‘Het doel was om uit te zoeken in hoeverre de botten in de kop van het dier te lijden hadden onder het rennen’, verklaarde Lieberman in 2010 in The New York Times. ‘Op een dag kwam er een collega binnenlopen, Dennis Bramble. Hij keek naar het varken en zei: ‘Hé, dat beest kan zijn kop niet stilhouden.’’

Het wiebelende hoofd van het varken zette de twee wetenschappers aan het denken. ‘We realiseerden ons opeens dat wij mensen een speciaal ligament in onze nek hebben dat ons in staat stelt ons hoofd stil te houden tijdens het lopen. Dat geeft een evolutionair voordeel: we vallen minder snel en raken minder vaak geblesseerd.’

Het inspireerde Lieberman en Bramble tot een intrigerende onderzoeksvraag: zou homo sapiens miljoenen jaren geleden door natuurlijke selectie op de Afrikaanse savanne meer van dit soort hardloop-aanpassingen hebben ontwikkeld? Mensen kunnen namelijk uitzonderlijk lang rennen. Op de sprint verliezen we kansloos van jachtluipaarden en tijgers. Maar op de lange afstand kunnen we met gemak een hond en soms zelfs een paard bijhouden. In Schotland wordt bijvoorbeeld jaarlijks de Man vs Horse-race georganiseerd, een wedstrijd over 35 kilometer tussen mensen en paarden. Op warme dagen lukt het mensen incidenteel om te winnen.

Het onderzoek naar hardloop-aanpassingen van Lieberman en Bramble bleek vruchtbaar. In 2004 publiceerden ze een spraakmakende studie in Nature waarin ze betoogden dat het menselijk lichaam is geëvolueerd om langdurig hard te lopen.

In vergelijking met andere mensachtigen hebben we bijvoorbeeld een relatief klein hoofd en smaller gebit, waardoor ons hoofd beter in balans blijft tijdens het lopen. Het spierweefsel van onze nekband zorgt ervoor we de schokken van ons hoofd tijdens het lopen goed kunnen opvangen. We hebben zweetklieren op onze schedel, voorhoofd en gezicht, en weinig lichaamshaar, zodat we gemakkelijk warmte kwijtraken tijdens het rennen. Onze benen zijn relatief lang en we hebben bijzonder stevige knieën, waardoor we grotere stappen zetten dan de meeste diersoorten en minder snel blessures oplopen. Maar het allergrootste duurloopwapen van homo sapiens is waarschijnlijk de achillespees. Bij elke landing van de voet spant deze pees zich aan en wordt er energie in opgeslagen. Die energie komt weer vrij bij de volgende stap, zodat we relatief weinig spierkracht verspillen.

Als de mens echt tot ‘rendier’ evolueerde, is de grote vraag natuurlijk: waarom? Wat schoten we in de loop van de evolutie op met langdurig hardlopen? Lieberman speculeert in zijn studie dat oermensen een miljoen jaar geleden nog geen geschikte wapens hadden om dieren op afstand te doden. Mogelijk hadden ze maar één optie om te jagen: net zo lang achter zoogdieren zoals mammoeten aanrennen totdat deze doodvermoeid de strijd opgaven.

De Amerikaan komt ook met een alternatieve verklaring. Misschien renden mensen niet achter dieren aan, maar waren het gewoon opportunisten die, zodra ze ergens aasgieren in de lucht zagen cirkelen, zo snel mogelijk naar het kadaver holden.

Het zou kunnen verklaren waarom ons brein genotstofjes aanmaakt bij het hardlopen. Onderzoekers van de Universiteit van München ontdekten in 2008 dat de hersenen van mensen na een hardloopsessie van twee uur een grote hoeveelheid endorfinen produceren, die zich aan dezelfde receptoren in de hersenen binden als cannabis. De meeste proefpersonen voelden zich daardoor euforisch. Is dat een miljoenen jaren oude aanmoediging van ons brein om voedsel te gaan zoeken?

‘Mensen moesten in die jacht op eten misschien andere aaseters te snel af zijn, hyena’s bijvoorbeeld, of andere mensachtigen’, schrijft Lieberman in zijn studie.

En toeval of niet, nieuwe studies suggereren dat uitgestorven menssoorten zoals de neanderthaler juist niet waren aangepast om lange afstanden te rennen. De Britse onderzoeker John Stewart van de Universiteit van Bournemouth liet onlangs het dna van negen neanderthalers analyseren wier botten zijn opgegraven in het noordwesten van Europa. Vervolgens werd het genetisch profiel uit die botten vergeleken met een controlegroep van moderne mensen. Wat bleek? De neanderthalers hadden opvallend veel genen waarvan inmiddels bekend is dat ze zorgen voor spieropbouw en sprintvermogen, en weinig genen die het duurvermogen stimuleren.

Niet onlogisch, vindt Stewart. Hij analyseerde ook grondlagen waarin de neanderthalers waren opgegraven. Daarbij stuitte hij op botfragmenten van veel kleine knaag- en zoogdieren, soorten die voornamelijk in bossen voorkomen. Als neanderthalers vooral in bosrijke gebieden waren gevestigd, had dat waarschijnlijk gevolgen voor hun jachttechniek en loopstijl. In een bos kun je niet achter dieren aan rennen, want ze verdwijnen snel uit het zicht. ‘Je zult je prooi eerder besluipen en dan zo snel mogelijk in hun buurt moeten komen om ze te doden’, laat de Brit weten.

Kortom: neanderthalers waren waarschijnlijk meer sprinters dan wij. En die specialisatie kan ze best eens zijn opgebroken, denkt Stewart. Door de kou veranderden in de laatste ijstijd uiteindelijk grote stukken van Europa in vlaktes waarop geen bomen meer konden groeien. In die omgeving konden dieren hun belagers al van verre zien aankomen. De sprintende neanderthalers waren dus kansloos. ‘Ze verloren mogelijk de concurrentie van de moderne mens, die toen ook al vanuit Afrika naar Europa was gekomen en wél lang achter dieren kon aanrennen.’

Maar kun je de evolutionaire strijd van de mens echt terugbrengen tot een hardloopwedstrijd? Niet alle wetenschappers slikken dat idee. ‘De eerste mensachtigen waren slimme opportunisten’, zegt Paul Storm, docent biologie aan de Hogeschool van Rotterdam en antropobioloog. ‘Ze konden waarschijnlijk in uiteenlopende landschappen overleven, mede door hun voeding aan te passen. Het gaat wat te ver om de strijd tussen mensachtigen alleen maar te benaderen vanuit hardlopen.’

Hij vermoedt dat de evolutionaire strijd tussen mens en neanderthaler bijvoorbeeld ook een gewelddadige kant had. ‘Als ik naar de moderne wereld kijk en de vele oorlogen, zou het in mijn ogen best eens kunnen dat wij neanderthalers op een niet-vredelievende manier hebben verdreven, in plaats van alleen met hardlopen.’ (bron)