Podľa životopisov ľudí s dlhou životnosťou je tajomstvo nesmrteľnosti skryté v aktívnom a vibrujúcom živote. Napríklad biografia Jeanne Kalmanovej, ktorej 122 rokov života stále zostáva rekordom medzi dokumentovanými úspechmi, naznačuje: jesť čokoládu, roztočiť pedále a ušetriť víno - a svojich sto rokov! Ak sa však pozrieme na zvyšok živočíšneho kráľovstva, narazíme na oveľa menej povzbudivé rady. Šampióni rýb a cicavcov, vtákov a bezstavovcov dlho nedospievajú, schovávajú sa v chladných temných rohoch a neponáhľajú sa rozmnožiť. „Podkrovie“sa pokúsi nakresliť spoločný obraz zvieraťa s dlhou životnosťou a vyhodnotí, do akej miery mu osoba zodpovedá.
Čí cesta je dlhšia
Pokiaľ ide o dlhé pečene, ako hlavný argument sa uvádzajú tabuľky. Začnime s nimi a my. Kto vás napadne, keď budete počuť o organizmoch s dlhou životnosťou? Slon, korytnačka, papagáj? Veľryba? Všetci sa ani nedostali blízko k pódiu. Po prvé, s obrovským odstupom od zvyšku, boli upevnené špongie. Držitelia rekordov medzi nimi - pokiaľ to bolo možné zistiť z minerálnej kostry - majú asi 11 tisíc rokov. Druhé miesto pevne drží koraly Leiopathes sp. a Gerardia sp. (4265 a 2742 rokov). Tretie miesto, ktoré stratilo nádej na dobehnutie prvých dvoch, je obsadené lastúrnikom Arctica Islandica, ktorý je starý 507 rokov. Nasleduje žralok grónsky (nový v tomto zozname, asi 400 rokov starý), mäkkýše, morský ježko a niektoré ryby (vrátane napríklad aleutského ostrieža). Všetci však neprekročili hranicu 200 - 250 rokov života.
Väčšina výhercov patrí bezstavovcom - stavovci prakticky nezískali miesta na tomto stupni víťazov. A naši najbližší príbuzní - cicavce - medzi nimi vôbec nie sú. Z tých, ktorých zvyčajne považujeme za dlhé pečene, mohla s týmto tímom súťažiť iba veľryba lucerna: podľa niektorých správ sa jej podarilo vydržať 211 rokov. Medzi šampiónmi sa nenachádza žiadna krysa - ikona modernej gerontológie. V článkoch sa často vyskytuje ako príklad nestarnutého organizmu, pretože je v priemere 10-krát pred svojimi príbuznými príbuzných a s vekom sa sotva mení, ale žije iba asi 30 rokov.
Miesta na tomto podstavci sa však menia a budú sa neustále meniť, keď sa objavia nové údaje: skôr alebo neskôr nájdu iného mäkkýša, ktorý žije o niečo dlhšie ako ten predchádzajúci, alebo nové ostrieža, ktorý predstihol morského ježka, a tak ďalej na nekonečno ad. Neexistujú žiadne konečné hodnoty pre maximálnu dĺžku života. Zakaždým, keď hovoríme, že niekto „žije do 500 rokov“, musíme neustále pridávať „najnovšie údaje“, pretože údaje neustále prichádzajú. Môžeme však merať starnutie s neustále sa meniacimi číslami?
Propagačné video:
Tento zoznam bude pre nás navyše v jeho čistej podobe ťažko užitočný. Ak skutočne chceme využiť tajomstvá iných ľudí o dlhom živote, bolo by dobré, keby bol tento organizmus trochu podobný nášmu, aspoň pokiaľ ide o súbor orgánových systémov.
Po oboch stranách rovnej roviny
U ľudí je hlavným štatistickým ukazovateľom starnutia Gompertz-Makehamova krivka, ktorá odráža závislosť rizika úmrtia z prírodných príčin na veku osoby alebo, jednoducho povedané, nevyhnutný prístup smrti. Krivka v grafe neustále rastie, to znamená, že telo sa stáva čoraz krehkejším a každý rok predstavuje stále väčšie riziko. Znamená to najjednoduchšie - a jedno z najpoužívanejších v súčasnosti vo vede - definíciu: starnutie predstavuje rastúce riziko úmrtia.
Pre akúkoľvek populáciu ľudí bude krivka úmrtnosti vyzerať rovnako, s výnimkou toho, že sa môže pohybovať vľavo-vpravo v závislosti od životných podmienok alebo mierne ku koncu. Zvieratá však majú rôzne možnosti. Nasledujúce grafy sú založené na dlhých pozorovaniach rôznych stvorení. Tenká modrá čiara predstavuje mieru prežitia (ako percento z celkovej populácie). Červená krivka predstavuje relatívne riziko úmrtia (1 zodpovedá priemernému riziku pre dospelého). Konečne hrubá modrá čiara predstavuje relatívnu schopnosť rozmnožovania (jednotka je priemerný počet potomkov, ktoré vyprodukuje dospelý druh daného druhu). Grafy začínajú pubertou (t. J. Detstvo sa nezapočítava) a končia sa vo veku, keď žije iba 5% pôvodnej populácie.
U mnohých zvierat je tvar kriviek obvykle podobný tvaru u ľudí. Jediným zásadným rozdielom medzi našimi grafmi a tabuľkami leva alebo šimpanza je to, že úmrtnosť nerastie hladko, ale ostro a od určitého veku. Pravdepodobne je to tak, že priemerné riziko úmrtia v našej populácii je nízke a my sa staráme o staršie osoby až do chvíle, keď im už nemôžeme pomôcť - v tejto chvíli stúpa krivka. Trendy sú však rovnaké pre nás i pre leva: schopnosť reprodukcie sa časom znižuje a krivka prežitia, zakrivená smerom von (tj hore), doslova klesá po určitom veku.
Ale niekedy je všetko presne opačné. Napríklad v žabách červenonohých (prerušovaná čiara označuje nedostatok údajov na analýzu) alebo v púštnej korytnačke je línia prežitia v určitom štádiu konkávna. V skutočnosti to znamená, že v určitom veku sú jedinci tohto druhu vystavení menšiemu riziku úmrtia. Tento jav sa nazýva negatívne starnutie. A ak hľadáme príklad víťazstva nad nevyhnutnou prírodou, potom by to malo byť presne to - nie hnutie smerom k smrti, ale únik z neho.
Nebuďte však vopred prekvapení. V živote človeka je také obdobie, ktoré sa jednoducho nedostalo na grafy týchto autorov, pretože je skoršie ako uvažované obdobie. Dokonca aj v najcivilizovanejšej spoločnosti ľudí je dojčenská úmrtnosť vyššia ako dojčenská úmrtnosť a do určitého veku - dokonca vyššia ako úmrtnosť dospelých. Preto je do určitého veku (do asi 9 rokov) krivka prežitia tiež konkávna a my - podľa štatistickej definície starnutia - tiež prechádzate od smrti, čo znamená, že sme pred očami mladší. To však neznamená, že ľudia sú pripravení žiť naveky - rovnako ako púštne korytnačky. Aj keď riziko úmrtia v nich sa s vekom, ako u ľudí, nezvyšuje, samozrejme, v každom okamihu zomrie niekto. Preto je večný život pre niektorých z nich možný iba v hypotetickej populácii nekonečnej veľkosti.
Ignorujte starnutie
Keďže negatívne starnutie je v skutočnosti synonymom detstva, potom kde hľadať skutočne nestarnuté zvieratá? Graf ich úmrtnosti by mal byť úplne rovný ako reťazec, ktorý by sa nemal líšiť smerom dovnútra (v detstve) ani smerom von (v starobe). Takto napríklad vyzerajú grafy pre niektoré druhy hydrov a morských ušiek. Nazývajú sa zanedbateľné starnutie. Tento pojem predstavuje určitý kompromis medzi vedcami, ktorí (z väčšej časti) veria, že starnutie je nevyhnutné, a výsledky experimentov, pri ktorých nie je vždy možné zistiť jeho okamžité príznaky. Z tohto grafu však v skutočnosti vyplýva, že v ich životoch nedochádza k starnutiu.
Pojem „zanedbateľné starnutie“sa však objavil dávno pred vytvorením týchto kriviek. Navrhol to gerontológ Caleb Finch v roku 1990. Predložil tiež svoje vlastné kritériá, ktoré umožňujú zvieraťu získať tento čestný titul: 1) úmrtnosť sa s vekom nezvyšuje, 2) plodnosť sa s vekom neznižuje, 3) neexistujú žiadne choroby súvisiace s vekom, ktoré časom zhoršujú zdravie. K dnešnému dňu tieto prísne požiadavky spĺňa iba šesť zvierat: Proteus obojživelník európsky (Proteus anguinus, maximálna dĺžka života 102 rokov), americká močiarna korytnačka (Emydoidea blandingii, 77 rokov), korytnačka obyčajná (Terrapene carolina, 138 rokov), Ostrieža aleutského (Sebastes aleutianus, 205 rokov), morského ježka (Strongylocentrotus franciscanus, 200 rokov) a lastúrnika (Arctica islandica, 507 rokov).
Upozorňujeme, že nie všetci majstri doživotnej životnosti sú zahrnutí v tomto zozname. Neexistuje v ňom žiadna hydra, žiadne morské uši. Pravdepodobne je to tak, že nie všetky zvieratá boli schopné zhromaždiť dostatok údajov na overenie všetkých kritérií. Napríklad klasický experiment s pozorovaním hydry trval iba štyri roky. Počas tejto doby bolo možné preukázať, že hydra nestarne, ale čo sa s ňou stane ďalej, nie je známe. Na tomto zozname nie sú žiadni cicavce. Dokonca ani nahé krtko - zviera, ktoré sa často nazýva zanedbateľné starnutie - nebolo hodné tohto titulu. Finch sám, revidujúc svoje kritériá o desaťročia neskôr, pripustil, že rýpadlo ich nespĺňalo. Dôvodom boli individuálne pozorovania gerontológov, podľa ktorých sú mláďatá „starších“krtkovcov menej životaschopné ako mláďatá „mladých“.- a Finch to považovali za znak poklesu reprodukčných schopností zvieraťa.
Existuje vzorka krízy: druhy s najdlhšou životnosťou sú od nás príliš odlišné. Majstri, ktorí sú k nám bližšie, nespĺňajú kritérium zanedbateľného starnutia. Kto by sa teda mal riadiť a ktorou cestou by sa mal vydať? To je miesto, kde štatistika prichádza na záchranu. V ľudskom svete je zbytočné počúvať rady každého jednotlivca - musíte študovať centenariánov ako celok. Je tiež nemožné nájsť ideál vo svete zvierat, takže sa musíte z diaľky pozrieť na všetkých vašich úspešných príbuzných a pokúsiť sa vytvoriť nejaký druh kolektívneho obrazu zvieraťa, ktorému sa podarilo vyrovnať sa so starnutím. Takže slon, veľryba, proteus, korytnačka, žralok, papagáj, krtek, ostriež - čo ich spája?
Tvrdé vzory
Prvá vec, ktorá je dôležitá pre dlhú životnosť, je veľkosť. Väčšina storočí je väčšia ako ich príbuzných. Pomáha im to vykĺznuť z prirodzeného výberu: dravci hrozia slonovi menej ako bystrí, čo znamená, že slony s dlhou životnosťou majú každú šancu opustiť viac potomkov ako ich príbuzní s krátkym životom. V tomto zmysle sa slon, veľryba a žralok nelíšia od ostatných, ich dlhá životnosť je len prirodzeným dôsledkom ich pôsobivej veľkosti. V tomto zmysle je zaujímavejšie pozerať sa na tých, ktorí nevyšli ani na dĺžku, ani na výšku, ale stále dokázali prežiť ostatných. Medzi cicavcami je to napríklad notoricky známa krysa s krtkom, ako aj veveričky a netopiere. Každý z nich si našiel svoj vlastný spôsob, ako uniknúť pred predátorom: drtiť sa pod zemou, vyliezť na strom alebo dokonca vstať do vzduchu a žiť v temnote.
Druhou dôležitou výhodou, ktorú veľkosť poskytuje, je ochrana pred rakovinou (nie toľko z rizík vyplývajúcich z jej výskytu, ale skôr zníženie hrozby z každého jednotlivého nádoru). Predstavte si, že vládnete obrovskému štátu s miliónmi občanov. Ak dôjde k povstaniu v jednom z tisícok miest, bude to sotva mať vplyv na život v krajine, pokiaľ toto mesto nie je hlavným mestom. Ale ak ste kniežaťom malého Lichtenštajnska a v jednom z pol tuctu miest je revolúcia, máte vážne problémy. Bohužiaľ, rovnaké jednoduché aritmetické postupy fungujú v tele zvieraťa. Ak sa v ňom vyvinul malý nádor, povedzme, vážiaci 3 gramy, niektorí kapybári (55 kg) si to vôbec nevšimnú, zatiaľ čo pre myš (30 g) je to desatina celého tela.
Preto sú stratégie kontroly rakoviny, ako aj predátory, u zvierat závislé od veľkosti. Veľmi malé zvieratá, ako myši, ktoré nemajú možnosť uniknúť z vonkajšieho nepriateľa, sa odovzdajú vnútornému. Malé, ale dlhotrvajúce zvieratá, ako napríklad nahá krysa, získavajú mechanizmy včasnej obrany. Ich bunky nemajú ani šancu na množenie, ak to nie je potrebné, napríklad ak sú obklopené hustým spojivovým tkanivom bez poškodenia. Veľké sté výročia, ako sú slony a korytnačky, vsádzajú na oneskorenú ochranu pred rakovinou. Ich mechanizmy boja, napríklad zvýšené spúšťanie programovanej bunkovej smrti, nefungujú okamžite a sú určené pre tie nádory, ktoré samy o sebe nezomreli v počiatočných fázach ich vývoja.
Zároveň, ak zakážete množenie buniek, ako postupovať s poškodením tela? Táto dilema pravdepodobne vysvetľuje, prečo medzi dlho žijúcimi šampiónmi je toľko stavovcov: získali príliš veľa orgánov, ktoré je možné ťažko opraviť bez toho, aby bunkám poskytli ďalšie právomoci. Kosti sa oveľa horšie obnovujú ako pokožka, svaly sa regenerujú horšie ako tuk a mozgové tkanivo je takmer nemožné obnoviť. Tento rozpor je základom jednej z populárnych teórií starnutia - teórie „jednorazovej soma“(jednorazovej soma), ktorú je ľahšie preložiť ako teóriu „vybíjania tela“. Z hľadiska reprodukcie organizmu sú dôležité iba pohlavné bunky. Zvyšok tela - soma - je nad nimi nadstavba. Čím viac si to vyžaduje pozornosť, tým viac energie sa vynakladá na jej obnovu,čím menej zdrojov ide do pohlavných buniek. Preto stavovce, ktorých stavba sa nedá obnoviť, žijú menej ako bezstavovce: ich telo nakoniec prestane mať dostatok energie na opravy a je zaslané „zbavené. A pokročilé regeneračné schopnosti sa môžu pochváliť iba žraloky a chvosty obojživelníkov (ku ktorým Proteus patrí).
Nakoniec, pri pohľade na zoznam storočníkov nájdete klimatický vzorec: väčšina z nich žije v chlade. Platí to predovšetkým pre chladnokrvné zvieratá (mäkkýš Arctica islandica, Proteus, aleutský ostriež a grónsky žralok), ktoré nevedia regulovať telesnú teplotu zvnútra. Ale aj teplokrvné stavovce, zdanlivo špeciálne naučené neustále sa zohriať, sa stále snažia nájsť chladnejšie miesto. Príkladom je veľryba lukostrelecká. Alebo tá istá nahá krtka, ktorá sa takmer ochladila naspäť a bola pochovaná hlboko pod zemou. Teraz je jeho konštantná telesná teplota okolo 33 stupňov, čo je výrazne nižšia teplota ako u príbuzných hlodavcov.
Faktom je, že teplé podnebie so sebou prináša veľa ťažkostí. Čím vyššia je teplota, tým rýchlejšie sa v tele zvieraťa vyskytujú chemické reakcie, tým viac metabolických vedľajších produktov sa vytvára a tým rýchlejšie sa telo opotrebuje. Preto z hľadiska dlhého života nie je teplokrvný taký výnosný. Je zaujímavé, že chladnokrvní storočníci, ktorí sa už môžu zohriať iba v slnečných lúčoch, sa pred ňou skryjú. Majú ďalší dôvod uprednostňovať chlad pred teplom, a to je dlhé detstvo.
Ako si pamätáme, detstvo zodpovedá obdobiu negatívneho starnutia. Čím dlhšie teda organizmus vstúpi do zrelosti, tým viac času uplynie, kým sa jeho úmrtnosť nezvýši. Život v chladných podmienkach je skvelý spôsob, ako spomaliť vývoj chladnokrvného zvieraťa. Teplokrvné zvieratá môžu opäť využiť svoju veľkosť: rast slona trvá oveľa dlhšie ako králik. Existuje aj tretí spôsob, ako predĺžiť detstvo - spomaľovať rozvoj. Jeho najradikálnejším typom je novotvar, reprodukcia v larválnom stave. Tak napríklad proteín, podobne ako iné obojživelníky. Zdá sa, že podobný osud postihol nahého krtka: aj keď netrápi svoj život ako larva,ale jeho vývoj je spomalený - počas svojho života pripomína embryo myši alebo potkana a nerastie do podoby „skutočného dospelého“hlodavca. Tieto šikovné pohyby umožňujú zvieratám obísť dilemu tela. Sexuálne bunky začnú absorbovať energiu iba s nástupom puberty a „večné dieťa“si môže dovoliť usmerňovať všetky svoje sily iba na udržanie vlastného zdravia.
***
Takže teraz si dajme do našej mysle typické zviera s dlhou životnosťou. Je buď pomerne veľký alebo veľmi malý, ale veľmi mazaný. Nezaujímajú sa o predátorov, zriedka sa u nich vyskytuje rakovina a má proti nej vlastné obranné mechanizmy - zasiahne nepriateľa z diaľky alebo ho čaká „v zálohe“. Dobre sa regeneruje a má tendenciu žiť v chlade, bez ohľadu na základnú teplotu tela. Nakoniec predlžuje svoje detstvo, zostáva večnou larvou alebo len spomaľuje vývoj a nie je v žiadnom zhone reprodukovať a šetriť zdroje.
Náš spoločný portrét neopisuje žiadne zo skutočných zvierat, ktoré uchovávajú záznamy. Nahý krtek krysy nie je schopný regenerácie, žraloky nemajú žiadne špeciálne obranné mechanizmy proti rakovine a netopiere žijú s prekvapivo vysokými telesnými teplotami. Hovorí iba, že v každom prípade dlhý život vznikol sám o sebe a neexistuje všeobecný recept. Každý víťaz išiel svojou cestou a kompenzoval vrodené nedostatky novými akvizíciami.
Ale človek dobre zapadá do obrazu zvieraťa s dlhou životnosťou. V porovnaní s majstrami cicavcov sme dosť malí, zriedka trpia dravcami, žijú lepšie v chlade ako v teple a vyvíjajú sa pomalšie ako naši predkovia primátov. Pokiaľ ide o ochranu proti rakovine a regenerácii, tieto nedostatky sme už dávno objavili a pracujeme na ich náprave. A keď to dokončíme, zostáva vidieť, kto sa bude musieť naučiť dlhovekosť od koho.
Autor: Polina Loseva