Enligt biografier om långlivade människor döljs odödlighetens hemlighet i ett aktivt och livfullt liv. Till exempel föreslår biografin om Jeanne Kalman, vars 122 års liv fortfarande är en rekord bland dokumenterade framsteg: äta choklad, snurra pedalerna och spara inget vin - och dina hundra år! Men om vi tittar på resten av djurriket, stöter vi på mycket mindre uppmuntrande råd. Mästare bland fisk och däggdjur, fåglar och ryggradslösa djur mognar inte länge, de gömmer sig i kalla mörka hörn och har ingen brådska att avla. "Attic" kommer att försöka rita en kollektiv bild av ett långlivat djur och utvärdera i vilken utsträckning en person motsvarar honom.
Vars väg är längre
När det gäller långa lever är siffrorna på bordet som huvudargumentet. Låt oss börja med dem och vi. Vem kommer att tänka på när du hör om långa levande organismer? Elefant, sköldpadda, papegoja? Val? Alla kom inte ens nära podiet. För det första, med en enorm marginal från resten, fixades svampar. Rekordhållaren bland dem - så långt det var möjligt att bestämma från mineralskelettet - är cirka 11 tusen år gammal. Den andra platsen hålls fast av korallerna Leiopathes sp. och Gerardia sp. (4265 respektive 2742 år). Tredje platsen, efter att ha tappat hoppet om att komma ikapp de två första, ockuperas av den tvåskaliga blötdyrkan Arctica islandica, 507 år gammal. Den följs av den grönländska hajen (ny på den här listan, ungefär 400 år gammal), skaldjur, havsborre och en del fisk (inklusive till exempel den Aleutiska abborgen). Men alla passerade inte gränsen för 200-250 år av livet.
De flesta av vinnarna tillhör ryggradslösa djur - ryggradsdjur fick praktiskt taget inte plats på detta podium. Och våra närmaste släktingar - däggdjur - är inte alls bland dem. Av dem som vi vanligtvis överväger långlivade, var det bara valhöjden som kunde tävla med det här laget: enligt vissa rapporter lyckades den hålla i 211 år. Det finns ingen nakna mullråtta bland mästarna - ikonen för modern gerontologi. Det finns ofta i artiklar som ett exempel på en ageless organisme, eftersom den ligger tio gånger före sina musfamiljer i medelåldern och knappast förändras med åldern, men den lever bara cirka 30 år.
Platserna på detta piedestal är emellertid föränderliga och kommer ständigt att byta hand när nya dateringar dyker upp: Förr eller senare kommer de att hitta en annan blötdjur som lever lite längre än den föregående, eller en ny abborre som har överträtt havsborgen och så vidare oändligt. Det finns inga definitiva värden för maximal livslängd. Varje gång vi säger att någon "lever upp till 500 år" måste vi ständigt lägga till "senaste data", eftersom data ständigt anländer. Men kan vi mäta åldrande med ständigt fluktuerande antal?
Kampanjvideo:
Dessutom kommer denna lista i sin rena form knappast att vara användbar för oss. Om vi verkligen vill dra nytta av andra människors hemligheter om lång livslängd, skulle det vara bra om denna organism var lite som vår, åtminstone när det gäller en uppsättning organsystem.
På båda sidor om raksträckan
Hos människor är den viktigaste statistiska indikatorn för åldrande Gompertz-Makeham-kurvan, som återspeglar beroendet av risken för att dö av naturliga orsaker på en persons ålder, eller helt enkelt uttryckt, den oundvikliga metoden för döden. Kurvan på diagrammet växer ständigt, det vill säga den signalerar att kroppen blir mer och mer ömtålig och varje år löper den allt fler risker. Detta innebär den enklaste - och en av de mest använda nu inom vetenskapen - definitionen: åldrande är en växande risk att dö.
För varje befolkning av människor kommer dödlighetskurvan att se densamma ut, förutom att den kan röra sig från vänster till höger beroende på levnadsförhållanden eller något plattas mot slutet. Men djur har olika alternativ. Graferna nedan är baserade på långa observationer av olika varelser. Den tunna blå linjen representerar överlevnadsgraden (i procent av den totala befolkningen). Den röda kurvan är den relativa risken att dö (1 motsvarar den genomsnittliga risken för en vuxen). Slutligen är den tjocka blå linjen den relativa förmågan att reproducera (enhet är det genomsnittliga antalet avkommor som en vuxen av en viss art producerar). Diagrammen börjar vid puberteten (det vill säga barndomen räknas inte) och slutar vid en ålder då endast 5% av den ursprungliga befolkningen lever.
Hos många djur är kurvanas form i allmänhet liknande människors. Den enda grundläggande skillnaden mellan våra diagram och en lejon eller schimpans är att dödligheten inte växer smidigt, utan kraftigt och från en viss ålder. Förmodligen är faktumet att den genomsnittliga risken för att dö i vår befolkning är låg, och vi tenderar att ta hand om äldre tills det ögonblick då vi inte längre kan hjälpa dem - i detta ögonblick svänger kurvan upp. Trots detta är trenderna desamma för oss och för lejonet: förmågan att reproducera minskar med tiden och överlevnadskurvan, krökt utåt (det vill säga upp), faller bokstavligen ner efter en viss ålder.
Men ibland är allt exakt motsatt. Till exempel, i den rödfotiga grodan (den streckade linjen indikerar bristen på data för analys) eller ökensköldpaddan, är överlevnadslinjen konkav i något skede. I själva verket betyder detta att en viss ålder riskerar individer av denna art att dö mindre och mindre. Detta fenomen har kallats negativt åldrande. Och om vi letar efter ett exempel på seger över det oundvikliga i naturen, borde detta vara exakt det - inte en rörelse mot döden, utan en flykt från den.
Men bli inte förvånad i förväg. I en persons liv finns det också en sådan period, den kom bara inte på listorna för dessa författare, eftersom det är tidigare än den tid de överväger. Även i människors mest civiliserade samhälle är spädbarnsdödligheten högre än spädbarnsdödligheten och upp till en viss ålder - till och med högre än vuxendödligheten. Därför, till en viss ålder (upp till cirka 9 år), är vår överlevnadskurva också konkav, och vi också - enligt den statistiska definitionen av åldrande - flyttar bort från döden, vilket innebär att vi blir yngre för våra ögon. Detta betyder dock inte att människor är redo att leva för alltid - precis som öken sköldpaddorna. Även om risken för att dö i dem inte ökar med åldern, som hos människor, naturligtvis kommer någon person att dö vid någon tidpunkt. Därför är evigt liv för vissa av dem bara möjligt i en hypotetisk population av oändlig storlek.
Ignorera åldrande
Eftersom negativ åldrande faktiskt är synonymt med barndomen, var ska man leta efter verkligen ageless djur? Grafen för deras dödlighet bör vara helt rak, som en sträng, inte avvika varken inåt (i barndomen) eller utåt (i ålderdom). Således ser till exempel grafer för vissa hydrasarter och havsmörkskalet ut. De kallas försumbar åldrande. Denna term representerar någon form av kompromiss mellan forskare, som (för det mesta) tror att åldrande är oundvikligt, och resultaten av experiment där det inte alltid är möjligt att upptäcka dess omedelbara tecken. Men faktiskt följer det av denna graf att det inte finns något åldrande i deras liv.
Emellertid förekom termen "försumbar åldring" långt innan konstruktionen av dessa kurvor. Det föreslogs av gerontolog Caleb Finch 1990. Han lade också fram sina egna kriterier som gör att djuret kan tilldelas denna hederstitel: 1) dödligheten ökar inte med åldern, 2) fertiliteten minskar inte med åldern, 3) det finns inga åldersrelaterade sjukdomar som förvärrar hälsan med tiden. Hittills uppfyller endast sex djur dessa stränga krav: den europeiska svansade amfibiska Proteus (Proteus anguinus, maximal livslängd på 102 år), den amerikanska sköldpaddan (Emydoidea blandingii, 77 år), boxsköldpaddan (Terrapene carolina, 138 år gammal), Aleutisk abborre (Sebastes aleutianus, 205 år), havsborre (Strongylocentrotus franciscanus, 200 år gammal) och musslor (Arctica islandica, 507 år gammal).
Observera att inte alla livslängdsmästare ingår i denna lista. Det finns ingen hydra i det, inget hav örat mussla. Kanske är det faktum att inte alla djur har kunnat samla tillräckligt med data för att verifiera alla kriterier. Det nu klassiska hydraobservationsexperimentet varade till exempel bara fyra år. Under denna tid var det möjligt att visa att hydra inte åldras, men vad som händer med det nästa är okänt. Det finns inga däggdjur på denna lista heller. Till och med den nakna mullråtta - ett djur som ofta kallas försumbar åldrande - var inte denna titel värdig. Finch själv, som reviderade sina kriterier decennier senare, medgav att grävmaskinen inte uppfyllde dem. Anledningen till detta var de enskilda observationerna från gerontologer, enligt vilka ungarna hos "äldre" mullråttor är mindre livskraftiga än de "unga".- Och Finch såg detta som ett tecken på en minskning av djurets reproduktionsförmåga.
Det finns en kris av förebild: de mest långlivade arterna är för olika från oss. De mästare som är närmare oss klarar inte kriteriet om försumbar åldrande. Vem ska då vägledas av och vilken väg att följa? Det är här statistik räddas. I den mänskliga världen är det värdelöst att lyssna på råd från varje enskild person - du behöver studera hundraåringar som helhet. Det är också omöjligt att hitta ett ideal i djurvärlden, så du måste titta på alla dina framgångsrika släktingar på avstånd och försöka skapa en slags kollektiv bild av ett djur som har lyckats klara åldrande. Så elefant, val, proteus, sköldpadda, haj, papegoja, mullråtta, abborre - vad förenar dem?
Hårda mönster
Det första som är viktigt för lång livslängd är storleken. De flesta hundraåringarna är större än sina släktingar. Detta hjälper dem att glida ut ur den naturliga urvalet: rovdjur hotar elefanten mindre än skruven, vilket innebär att långlivade elefanter har alla chanser att lämna fler avkommor än sina kortlivade släktingar. I detta avseende skiljer sig inte elefanten, valen och hajen från andra, deras långa livslängd är bara en naturlig följd av deras imponerande storlek. I den meningen är det mer intressant att titta på dem som inte kom ut varken i längd eller i höjd, men ändå lyckats överleva andra. Bland däggdjur är detta till exempel den ökända nakna mullråttan, liksom trädekorrar och fladdermöss. Var och en av dem fann sitt eget sätt att fly från rovdjur: grava under jorden, klättra i ett träd eller till och med stiga upp i luften och leva i mörker.
Den andra viktiga fördelen som storleken ger är skydd mot cancer (inte så mycket från riskerna från dess förekomst, utan snarare en minskning av hotet från varje enskild tumör). Föreställ dig att du härskar en enorm stat med miljoner medborgare. Om ett uppror inträffar i en av tusen städer, kommer det knappast att påverka landets liv, såvida inte denna stad är huvudstad. Men om du är prinsen av den lilla Liechtenstein och det sker en revolution i ett av ett halvt dussin av dina städer, är du i allvarliga problem. Tyvärr fungerar samma enkla aritmetik i ett djurskropp. Om en liten tumör har utvecklats i den, säg, som väger 3 gram, kanske en del capybara (55 kg) kanske inte märker det alls, medan det för en mus (30 g) är en tiondel av hela kroppen.
Därför är cancerkontrollstrategier såväl som rovdjur storleksberoende hos djur. Mycket små djur, som möss, som inte har något sätt att fly från den yttre fienden, överger sig till den inre. Små, men långlivade djur, som den nakna mullråtta, får tidiga försvarsmekanismer. Deras celler får inte ens chansen att börja multiplicera om det inte finns något behov av det, till exempel om de omges av tät bindväv utan skada. Stora hundraåringar som elefanter och sköldpaddor satsar på sent skydd mot cancer. Deras kampmekanismer, till exempel förbättrad utlösning av programmerad celldöd, fungerar inte omedelbart och är utformade för de tumörer som inte dör på egen hand i de tidiga stadierna av sin utveckling.
På samma gång, om du förbjuder dina celler att multiplicera, hur ska du hantera skador i kroppen? Detta dilemma förklarar förmodligen varför det finns så få ryggradsdjur bland långa levande mästare: de har förvärvat för många organ som är extremt svåra att reparera utan att ge cellerna ytterligare krafter. Ben är mycket värre förnyade än hud, muskler regenereras sämre än fett och hjärnvävnad är nästan omöjligt att återställa. Denna motsägelse är grunden för en av de populära teorierna om åldrande - teorin om "engångs soma" (engångs soma), som är lättare att översätta som teorin om "kropp att urladda." Ur organismens reproduktion är det bara könscellerna som är viktiga. Resten av kroppen - soma - är bara en överbyggnad ovanför dem. Och ju mer den kräver uppmärksamhet på sig själv, desto mer energi spenderas på dess förnyelse,desto mindre resurser går till sexcellerna. Därför lever ryggradsdjur med sina strukturer som inte kan återställas mindre än ryggradslösa djur: deras kropp upphör så småningom att ha tillräckligt med energi för reparationer och det skickas "att kasseras". Och bara haj och svansade paddor (som Proteus tillhör) kan skryta med avancerade förnyelseförmågor.
Slutligen, när du tittar på listan över hundraåringar, kan du hitta ett klimatmönster: de flesta av dem lever i kylan. Detta gäller främst för kallblodiga djur (blötdjur Arctica islandica, Proteus, Aleutian abborre och Grönlandshaj), som inte vet hur man reglerar kroppstemperaturen från insidan. Men även varmblodiga ryggradsdjur, till synes speciellt lärda att ständigt värma upp sig, strävar fortfarande efter att hitta en kallare plats. Ett exempel är valhalvan. Eller samma nakna mullråtta som nästan blev kallblodig, begravd djupt under jord. Nu är hans konstanta kroppstemperatur cirka 33 grader, vilket är betydligt lägre än för hans gnagarnas släktingar.
Faktum är att det varma klimatet medför många svårigheter. Ju högre temperatur, desto snabbare kemiska reaktioner inträffar i djurets kropp, desto mer metaboliska biprodukter bildas och desto snabbare sliter kroppen. Därför är det inte så lönsamt att vara varmblodad från ett långt liv. Det är intressant att kallblodiga hundraåringar, som redan kan värma sig bara i solens strålar, också tenderar att gömma sig bort från den. De har en annan anledning att föredra kyla framför värme, och detta är en lång barndom.
Som vi kommer ihåg motsvarar barndomen en period med negativ åldrande. Därför, ju längre organismen drar från att gå in i mognad, desto mer tid går innan dess dödlighet börjar stiga. Att leva under kalla förhållanden är ett bra sätt att bromsa utvecklingen för ett kallblodigt djur. Varmblodiga djur kan åter utnyttja sin storlek: en elefant tar mycket längre tid att växa än en kanin. Det finns också ett tredje sätt att sträcka barndomen - bromsa utvecklingen. Den mest radikala typen är neoteny, reproduktion i larvtillståndet. Så, till exempel, proteus gör, som andra svansade paddor. Uppenbarligen har ett liknande öde överträffat den nakna mullråtta: även om han inte tillbringar sitt liv som en larv,men dess utveckling bromsas ner - under hela sitt liv liknar det ett embryo av en mus eller en råtta och växer inte till utseendet som en "riktig vuxen" gnagare. Dessa smarta rörelser tillåter djur att kringgå kroppen-till-kast-dilemma. Könsceller börjar absorbera energi endast i början av puberteten, och det "eviga barnet" har råd att rikta alla sina krafter bara för att upprätthålla sin egen hälsa.
***
Så låt oss nu sammansätta ett typiskt långlivat djur. Det är antingen ganska stort eller mycket litet, men väldigt listigt. Den är inte intresserad av rovdjur, den får sällan cancer och har sina egna försvarsmekanismer mot den - den slår fienden på avstånd eller väntar på den "i bakhåll". Det regenererar väl och tenderar att leva i kylan, oavsett kroppstemperaturens bastemperatur. Slutligen förlänger den sin barndom, förblir en evig larva eller helt enkelt bromsar utvecklingen och har ingen brådska att reproducera och sparar resurser.
Vårt kollektiva porträtt beskriver inte några av de verkliga djur som har rekord. Den nakna mullråttan är oförmögen att återfå, hajar har inga speciella försvarsmekanismer mot cancer, och fladdermöss lever med förvånansvärt höga kroppstemperaturer. Det säger bara att i varje fall uppstod lång livslängd av sig själv, och det finns inget generellt recept. Varje vinnare gick sin egen väg och kompenserade för födda brister med nya förvärv.
Men en person passar väl in i bilden av ett långlivat djur. Vi är ganska små jämfört med däggdjur-mästare, lider sällan av rovdjur, lever bättre i kyla än varma och utvecklas långsammare än våra primära förfäder. När det gäller skyddet mot cancer och regenerering har vi för länge sedan upptäckt dessa brister och arbetar för att förbättra dem. Och när vi är klara av det återstår att se vem som kommer att behöva lära livslängd av vem.
Författare: Polina Loseva
