A hosszú életű emberek életrajzai szerint a halhatatlanság titka rejlik az aktív és élénk életben. Például Jeanne Kalman életrajza, akinek 122 éve továbbra is rekord a dokumentált eredmények között, azt sugallja: enni csokoládét, forgasd meg a pedálokat és pántsd el a bort - és neked száz év! De ha átnézzük az állatvilág többi részét, akkor sokkal kevésbé biztató tanácsokkal találkozunk. A bajnokok a halak és az emlősök, a madarak és a gerinctelenek között nem érik hosszú ideig, hideg sötét sarkokban rejtőznek, és nem sietenek szaporodni. A „Tetőtér” megpróbálja összegyűjteni a hosszú életű állatokról alkotott képet, és értékelni fogja, hogy az ember milyen mértékben felel meg neki.
Kinek az útja hosszabb
A hosszú máj esetén a számok vannak az asztalon, mint fő érv. Kezdjük velük és mi. Ki jut eszembe, amikor meghallja a hosszú életű organizmusokat? Elefánt, teknős, papagáj? Bálna? Mindannyian még a közepére sem jutottak el. Először is, a hatalmas mozgástér mellett a szivacsokat rögzítették. Közülük a rekordőr - amennyire az ásványvázból meg lehetett határozni - mintegy 11 ezer éves. A második helyet a Leiopathes sp. és Gerardia sp. (4265 és 2742 év). A harmadik helyet, miután elvesztette reményét az első kettő felzárkóztatásában, az 507 éves Arctica kétéltű kagyló foglalja el. Ezt követi a grönlandi cápa (ebből a listából új, körülbelül 400 éves), kagylók, tengeri sün és néhány hal (ideértve például az aleutzi sügér). De mindannyian nem haladták meg a 200–250 éves élet határait.
A legtöbb nyertes gerinctelen állatoktól származik - a gerincesek gyakorlatilag nem szereztek helyet ezen a dobogón. És a legközelebbi rokonok - emlősök - egyáltalán nincsenek közöttük. Azok közül, akiket általában hosszú májnak tekintünk, csak az orrbálna versenyezhetett ezzel a csapattal: egyes jelentések szerint 211 évig sikerült elviselnie. A bajnokok között nincs meztelen patkánypatkány - a modern gerontológia ikonja. Gyakran megtalálható a cikkekben egy öregedés nélküli szervezet példájaként, mivel tízszer haladja meg az egerek rokonát átlagéletkor és alig változik az életkorral, ám csak körülbelül 30 évet él.
Ezen a talapzaton azonban a helyek megváltoztathatók és folyamatosan megváltozzák a kezét, amikor megjelennek az új adatok: előbb-utóbb találnak egy újabb puhatestűt, amely valamivel hosszabb ideig él, mint az előző, vagy egy új süllőt, amely felülmúlta a tengeri sünot, és így tovább ad infinitum. A maximális várható élettartamra vonatkozóan nincs határozott érték. Minden alkalommal, amikor azt mondjuk, hogy valaki "500 éve él", folyamatosan hozzá kell adnunk a "legfrissebb adatokat", mert az adatok folyamatosan érkeznek. De meg lehet-e mérni az öregedést állandóan ingadozó számokkal?
Promóciós videó:
Sőt, tiszta formájában ez a lista aligha lesz hasznos számunkra. Ha valóban ki akarjuk aknázni más emberek hosszú életének titkait, akkor jó lenne, ha ez a szervezet kicsit olyan lenne, mint a miénk, legalábbis egy szervrendszer szempontjából.
Az egyenes mindkét oldalán
Az embereknél az öregedés fő statisztikai mutatója a Gompertz-Makeham-görbe, amely tükrözi a természeti okokból elhalás kockázatának függőségét az ember életkorától, vagy egyszerűen fogalmazva: a halál elkerülhetetlen megközelítésétől. A grafikon görbe folyamatosan növekszik, vagyis azt jelzi, hogy a test egyre törékenyebbé válik, és minden évben egyre nagyobb kockázatot jelent. Ez magában foglalja a legegyszerűbb - és a tudományban jelenleg leginkább használt - meghatározást: az öregedés egyre növekszik a halál kockázata.
Bármelyik emberpopuláció esetében a halandósági görbe azonos lesz, azzal a különbséggel, hogy az életkörülményektől függően balra-jobbra mozoghat, vagy kissé süllyedhet a vége felé. De az állatoknak különböző lehetőségeik vannak. Az alábbi grafikonok különböző lények hosszú megfigyelésein alapulnak. A vékony kék vonal a túlélési arányt képviseli (a teljes népesség százalékában kifejezve). A piros görbe a halál relatív kockázata (1 megfelel egy felnőtt átlagos kockázatának). Végül: a vastag kék vonal a szaporodás relatív képessége (az egység az utódok átlagos száma, amelyet egy adott faj felnőttje termel). A grafikonok pubertáskor kezdődnek (vagyis a gyermekkort nem számolják), és abban a korban érkeznek, amikor az eredeti népességnek csak 5% -a él.
Sok állatban a görbék alakja általában hasonló az emberekéhez. Diagramjaink és az oroszlán vagy a csimpánzok között az egyetlen alapvető különbség az, hogy a halálozás nem egyenletesen, hanem meredeken és egy bizonyos korban növekszik. Valószínűleg az a tény, hogy a népességünkben az átlagos halálozási kockázat alacsony, és hajlamosak vagyunk az idős emberek gondozására, amíg nem tudunk nekik segíteni - ebben a pillanatban a görbe felfelé halad. Mindazonáltal a trendek azonosak az nekünk és az oroszlánnak: a szaporodási képesség az idő múlásával csökken, és a túlélési görbe, kifelé ívelt (vagyis felfelé), szó szerint egy meghatározott életkor után esik le.
De néha minden pontosan ellenkezője. Például a vörös lábú béka (a szaggatott vonal az elemzéshez szükséges adatok hiányát jelzi) vagy a sivatagi teknős esetében a túlélési vonal bizonyos szakaszokban konkáv. Valójában ez azt jelenti, hogy egy adott életkorban ennek a fajnak az egyénének kockázata egyre kevesebben halni. Ezt a jelenséget negatív öregedésnek nevezik. És ha keresünk egy példát a természetben az elkerülhetetlen feletti győzelemre, akkor pontosan ennek kell lennie - nem a halál felé vezető mozgásnak, hanem a menekülésnek.
Ne lepődj meg azonban idő előtt. Az ember életében van is egy ilyen időszak, csak nem került a szerzők listájára, mert korábbi, mint az általuk figyelembe vett időszak. Még az emberek leg civilizáltabb társadalmában is a csecsemőhalandóság magasabb, mint a csecsemőhalandóság, és egy bizonyos életkorig - még magasabb, mint a felnőttkori halandóság. Ezért egy bizonyos korig (kb. 9 évig) a túlélési görbe szintén konkáv, és mi is, az öregedés statisztikai meghatározása szerint, elmozdulunk a haláltól, ami azt jelenti, hogy fiatalabbá válunk a szemünk előtt. Ez azonban nem azt jelenti, hogy az emberek készek örök életre - akárcsak a sivatagi teknősök. Noha a haldoklás kockázata bennük nem növekszik az életkorral, mint az emberekben, természetesen egy bizonyos pillanatban bármikor meghal. Ezért néhányuk számára az örök élet csak a végtelen méretű hipotetikus populációban lehetséges.
Ne vegye figyelembe az öregedést
Mivel a negatív öregedés valójában a gyermekkori szinonimája, akkor hol keresse meg az igazán öreg állatokat? Halálozásuk grafikonjának tökéletesen egyenesnek kell lennie, mint egy húrnak, és nem térhet el sem befelé (gyermekkorban), sem kifelé (időskorban). Így néznek ki például néhány hidrafaj és a tengeri fül puhatestű grafikonjai. Elhanyagolható öregedésnek nevezik őket. Ez a kifejezés valamiféle kompromisszumot jelent a tudósok - akik (nagyrészt) úgy vélik, hogy az öregedés elkerülhetetlen -, valamint a kísérletek eredményei között, amelyekben nem mindig lehet kimutatni azonnali jeleit. Valójában ebből a grafikonból következik, hogy életükben nincs öregedés.
Maga a "elhanyagolható öregedés" kifejezés azonban jóval a görbék felépítése előtt jelent meg. 1990-ben Caleb Finch gerontológus javasolta. Azt is előterjesztette saját kritériumait, amelyek alapján az állat megkaphatja ezt a tiszteletbeli címet: 1) a halálozás nem növekszik az életkorral, 2) a termékenység nem csökken az életkorral, 3) nincs olyan életkori betegség, amely az idő múlásával rontja az egészséget. A mai napig csak hat állat felel meg ezeknek a szigorú követelményeknek: az európai farkú kétéltű Proteus (Proteus anguinus, maximális élettartama 102 év), az amerikai mocsári teknős (Emydoidea blandingii, 77 éves), a box teknős (Terrapene carolina, 138 éves), Aleut sügér (Sebastes aleutianus, 205 éves), tengeri sün (Strongylocentrotus franciscanus, 200 éves) és kéthéjú kagyló (Arctica islandica, 507 éves).
Felhívjuk figyelmét, hogy nem minden életkori bajnok szerepel ebben a listában. Nincs hidra benne, nincs tengeri fülkagyló. Valószínűleg az a tény, hogy nem minden állat képes volt elegendő adatgyűjtésre az összes kritérium ellenőrzése érdekében. A ma már klasszikus hidramegfigyelési kísérlet például csak négy évig tartott. Ez alatt az idő alatt sikerült kimutatni, hogy a hidra nem öregszik, de nem ismert, mi történik vele a következőkkel. Ebben a listában sem szerepel emlősök. Még a meztelen patkánypatkány is - amelyet gyakran elhanyagolható elnevezésű állatnak hívtak - nem volt méltó erre a címre. Maga Finch, évtizedekkel később felülvizsgálva kritériumait, beismerte, hogy a kotrógép nem felel meg ezeknek. Ennek oka a gerontológusok egyéni megfigyelése volt, amely szerint az "idős" mol patkányok kölykei kevésbé életképesek, mint a "fiatalok" kölykei.- és Finch ezt az állat szaporodási képességének csökkenésének jeleként látta.
Van egy példamodell válság: a legtöbb hosszú életű faj túlságosan különbözik tőlünk. Azok a bajnokok, akik közelebb állnak hozzánk, nem teljesítik az elhanyagolható öregedés kritériumát. Akkor kinek kell vezérelnie, és melyik utat kell követnie? Itt jönnek a statisztikák. Az emberi világban haszontalan figyelni minden egyes ember tanácsára - a centenáriumokat egészében kell tanulmányozni. Az állatvilágban szintén lehetetlen megtalálni az eszményt, ezért távolról kell megnéznie valamennyi sikeres rokonát, és meg kell próbálnia létrehozni valamiféle kollektív képet egy olyan állatról, amely megbirkózott az öregedéssel. Tehát, elefánt, bálna, proteusz, teknős, cápa, papagáj, vakond patkány, sügér - mi egyesíti őket?
Durva minták
Az első dolog, ami a hosszú élethez számít, a méret. A legtöbb centenárium nagyobb, mint rokonuk. Ez segít nekik kiszorulni a természetes válogatás sajtójából: a ragadozók kevésbé fenyegetik az elefántot, mint a farka, ami azt jelenti, hogy a hosszú életű elefántoknak minden esélyük van arra, hogy több utódot hagyjanak, mint rövid életű rokonaik. Ebben az értelemben az elefánt, a bálna és a cápa nem különbözik másoktól, hosszú életük csak lenyűgöző méretük természetes következménye. Ebben az értelemben érdekesebb azokra nézni, akik nem jöttek ki sem hosszban, sem magasságban, de mégis sikerült túlélni másoktól. Az emlősök között ez például a hírhedt meztelen patkány, valamint a mókusok és denevérek. Mindegyikük megtalálta a saját módját a ragadozók elől való meneküléshez: föld alá ásni, fára mászni, vagy akár a levegőbe emelkedni és sötétségben élni.
A méret másik fontos előnye a rák elleni védelem (nem annyira a betegség előfordulásának kockázataival szemben, mint inkább az egyes daganatok fenyegetésének csökkentésével). Képzelje el, hogy hatalmas államot kormányoz, polgárok milliói között. Ha felkelés történik egy ezer város egyikében, akkor ez alig fogja befolyásolni az ország életét, kivéve, ha ez a város a főváros. De ha az apró Liechtenstein fejedelme vagy, és egy tucat városának egyikében forradalom van, akkor súlyos bajok vannak. Sajnos ugyanaz az egyszerű számtani módszer működik az állat testében. Ha kicsi daganat alakult ki benne, mondjuk, 3 gramm súlyú, akkor néhány capybara (55 kg) esetleg egyáltalán nem veszi észre, míg az egér (30 g) az egész test egytizedét teszi ki.
Ezért a rák elleni küzdelem stratégiái, valamint a ragadozók az állatok méretétől függnek. Nagyon kicsi állatok, mint például az egerek, akiknek nincs módjuk elmenekülni a külső ellenségtől, átadódnak a belső állatoknak. A kicsi, de hosszú életű állatok, mint például a meztelen anyapatkány, korai védekező mechanizmusokat szereznek. Sejtjeiknek még akkor sem esélyük van a szaporodásra, ha nincs rá szükség, például ha sűrű kötőszövet vesz körül őket sérülés nélkül. A nagy centenáriumok, mint az elefántok és a teknősök, a rák elleni késői védelemre fogadnak. Harc mechanizmusaik, például a programozott sejthalál fokozott kiváltása, nem működnek azonnal, és azoknak a daganatoknak vannak kialakítva, amelyek fejlődésük korai szakaszában önmagukban nem haltak meg.
Ugyanakkor, ha megtiltja a sejtek szaporodását, akkor hogyan kell kezelni a test károsodását? Ez a dilemma valószínűleg megmagyarázza, hogy miért van ilyen kevés gerinces a hosszú életű bajnokok között: túl sok szervet szereztek be, amelyeket rendkívül nehéz megjavítani anélkül, hogy a sejteknek további hatalmat adnának. A csontok sokkal rosszabb megújulással bírnak, mint a bőr, az izmok rosszabbul regenerálódnak, az agyszövet szinte lehetetlen helyreállni. Ez az ellentmondás képezi az öregedés egyik népszerű elméletének alapját - az „eldobható sóma” (eldobható sóma) elméletét, amelyet könnyebb lefordítani, mint a „test ürülésének” elméletét. A szervezet szaporodása szempontjából csak a nemi sejteknek van jelentősége. A test többi része - a soma - csak egy felépítmény felettük. És minél több figyelmet igényel önmagára, annál több energiát költ megújulására,minél kevesebb forrás megy a szexuális sejtekbe. Ezért a gerincesek, amelyek szerkezetét nem lehet helyreállítani, kevesebbet élnek, mint a gerinctelenek: testük végül már nem rendelkezik elegendő energiával a javításhoz, és „eldobásra” küldik. És csak a cápa és a farkú kétéltűek (amelyekhez a Proteus tartozik) büszkélkedhetnek fejlett regenerációs képességekkel.
Végül, a centenáriumok listáját áttekintve, meg lehet találni az éghajlati mintázatot: többségük hidegben él. Ez elsősorban a hidegvérű állatokra (Arctica islandica puhatestű, Proteus, Aleut sügér és grönlandi cápa) vonatkozik, amelyek nem tudják, hogyan kell a testhőmérsékletet belülről szabályozni. De még a melegvérű gerincesek is, akik látszólag kifejezetten állandóan felmelegednek, és még mindig hidegebb helyet keresnek. Példa erre a orrbálna. Vagy ugyanaz a meztelen anyapatkány, aki majdnem hidegvérűvé vált, mélyen a föld alá temették. Ma állandó testhőmérséklete körülbelül 33 fok, ami lényegesen alacsonyabb, mint a rágcsáló rokonaié.
A helyzet az, hogy a meleg éghajlat számos nehézséget okoz. Minél magasabb a hőmérséklet, annál gyorsabban alakul ki kémiai reakció az állat testében, annál több metabolikus melléktermék képződik és annál gyorsabban viselkedik a test. Ezért a hosszú élet szempontjából a melegvérűség nem olyan jövedelmező. Érdekes, hogy a hidegvérű centenáriumok is, akik már csak a nap sugarai alatt képesek melegedni, szintén elrejtőznek tőle. Még egy okuk van arra, hogy a hideget inkább a meleg mellett részesítsék előnyben, és ez egy hosszú gyermekkor.
Amint emlékszünk, a gyermekkor a negatív öregedés időszakának felel meg. Ezért minél tovább él a szervezet az érettség felé, annál több idő telik el, amíg elhalálozása megkezdődik. Hideg körülmények között élés nagyszerű módja annak, hogy lassítsák a hidegvérű állatok fejlődését. A meleg vérű állatok ismét kihasználhatják méretüket: az elefánt növekedése sokkal hosszabb ideig tart, mint egy nyúlnál. Van egy harmadik módja is a gyermekkori nyújtásnak - a fejlődés lelassulása. Leg radikálisabb típusa az neoténia, a lárva állapotban történő szaporodás. Tehát például a proteus, mint a többi farkú kétéltű is. Nyilvánvaló, hogy egy hasonló sors a meztelen vakond patkányt is érinti: bár nem lárvájaként tölti az életét,de fejlődése lelassul - egész életében egér vagy patkány embriójára hasonlít, és nem növekszik úgy, mint egy "igazi felnőtt" rágcsáló. Ezek az okos mozdulatok lehetővé teszik az állatok számára, hogy megkerüljék a test-dobás dilemmát. A szexuális sejtek csak a pubertás kezdetekor kezdik elnyelni az energiát, és az "örök gyermek" megengedheti magának, hogy minden erőjét csak saját egészségének fenntartására irányítsa.
***
Tegyük össze a gondolatainkban egy tipikus hosszú életű állatot. Vagy elég nagy, vagy nagyon kicsi, de nagyon ravasz. Nem érdekli a ragadozók, ritkán szenved rákkal, és megvan a maga védekezési mechanizmusa ellene - messziről eltalálja az ellenséget, vagy "csapdában" vár rá. Jól regenerálódik és hajlamos a hidegben élni, függetlenül a test alaphőmérséklettől. Végül meghosszabbítja gyermekkorát, örök lárvá maradva, vagy egyszerűen lelassítja a fejlődést, és nem sietett sokszorosulni, megtakarítva az erőforrásokat.
Kollektív portrénk nem írja le a valódi nyilvántartást tartó állatokat. A meztelen anyajegy patkány nem képes regenerálódni, a cápáknak nincs speciális védekező mechanizmusa a rák ellen, és a denevérek meglepően magas testhőmérsékleten élnek. Csak azt mondja, hogy minden esetben a hosszú élet önmagában merült fel, és nincs általános recept. Mindegyik nyertes a saját útját hajtotta végre, kompenzálva a bennszülött hiányosságokat új akvizíciókkal.
De egy ember jól illeszkedik a hosszú életű állat képéhez. Meglehetősen kicsi vagyunk az emlősök-bajnokokhoz képest, ritkán szenvednek ragadozók, jobban élünk hidegben, mint melegben, és lassabban fejlődnek, mint őseink ősei. A rák elleni védelem és a regeneráció vonatkozásában régóta felfedeztük ezeket a hiányosságokat, és dolgozunk azok javításán. És amikor befejezzük, még csak látni kell, kinek kell megtanulnia a hosszú élettartamot.
Szerző: Polina Loseva