Според биографиите на дълголетни хора тайната на безсмъртието се крие в активен и жизнен живот. Например биографията на Жана Калман, чиито 122-годишен живот все още е рекорд сред документирани постижения, предполага: хапвайте шоколад, въртете педалите и не щадете вино - и вашите сто години! Но ако разгледаме останалото животинско царство, тогава се натъкваме на много по-малко окуражаващи съвети. Шампионите сред рибите и бозайниците, птиците и безгръбначните не узряват дълго време, те се крият в студени тъмни ъгли и не бързат да се размножават. „Таванско помещение“ще се опита да нарисува колективен образ на дълго животно и да оцени до каква степен човек отговаря на него.
Чийто път е по-дълъг
Когато става въпрос за дълги черен дроб, числата са на масата като основен аргумент. Да започнем с тях и ние. Кой ви идва на ум, когато чуете за дълголетни организми? Слон, костенурка, папагал? Кит? Всички те дори не се доближиха до подиума. На първо място с огромен марж от останалите бяха фиксирани гъби. Рекордьорът сред тях - доколкото беше възможно да се определи от минералния скелет - е на около 11 хиляди години. Второто място се държи здраво от коралите Leiopathes sp. и Gerardia sp. (Съответно 4265 и 2742 години). Третото място, загубило надежда да навакса първите две, е заето от двучерупчест молюск Arctica islandica, 507 години. Следва го гренландската акула (нова в този списък, на около 400 години), миди, морски таралеж и някои риби (включително например алеутският костур). Но всички те не са преминали границата на 200-250 години живот.
Повечето от победителите принадлежат на безгръбначни - гръбначните животни на практика не са получили места на този подиум. А най-близките ни роднини - бозайници, изобщо не са сред тях. От онези, които обичайно смятаме за дълги черен дроб, само китът с лък може да се конкурира с този екип: според някои доклади той успява да издържи 211 години. Няма гол мол плъх сред шампионите - иконата на съвременната геронтология. Често може да бъде открит в статии като пример за организъм без векове, защото той е 10 пъти по-напред от своите мишки роднини в средна възраст и едва ли се променя с възрастта, но живее само около 30 години.
Местата на този пиедестал обаче са променливи и непрекъснато ще сменят ръцете, тъй като се появят нови дати: рано или късно те ще намерят друг молюск, който живее малко по-дълго от предишния, или нов костур, който е изпреварил морския таралеж и т.н. ad infinitum. Няма окончателни стойности за максимална продължителност на живота. Всеки път, когато казваме, че някой "живее до 500 години", трябва постоянно да добавяме "най-нови данни", защото данните непрекъснато пристигат. Но можем ли да измерваме стареенето с постоянно колебаещи се числа?
Промоционално видео:
Освен това в чистия си вид този списък едва ли ще ни бъде полезен. Ако наистина искаме да се възползваме от тайните на дългия живот на други хора, би било добре, ако този организъм беше малко като нашия, поне по отношение на набор от системи на органи.
От двете страни на правата
При хората основният статистически показател за стареенето е кривата на Гомперц-Макемам, която отразява зависимостта на риска от умиране от естествени причини от възрастта на човека или, просто казано, неизбежния подход на смъртта. Кривата на графиката непрекъснато нараства, тоест сигнализира, че тялото става все по-крехко и всяка година излага все повече рискове. Това предполага най-простото - и едно от най-използваните сега в науката определение: стареенето е нарастващ риск от умиране.
За всяко население от хора кривата на смъртността ще изглежда еднакво, само че може да се движи наляво-надясно в зависимост от условията на живот или леко да се изравнява към края. Но животните имат различни възможности. Графиките по-долу са базирани на дълги наблюдения на различни същества. Тънката синя линия представлява процента на оцеляване (като процент от общото население). Червената крива е относителният риск от смърт (1 съответства на средния риск за възрастен). И накрая, дебелата синя линия е относителната способност за възпроизводство (единица е средният брой на потомството, което произвежда възрастен от даден вид). Графиките започват от пубертета (тоест детството не се брои) и завършват на възраст, когато само 5% от първоначалната популация е жива.
При много животни формата на извивките като цяло е подобна на тази при хората. Единствената основна разлика между нашите класации и тези на лъв или шимпанзе е, че смъртността не расте гладко, а рязко и от определена възраст. Вероятно факт е, че средният риск от смърт у населението ни е нисък и сме склонни да се грижим за възрастните хора до момента, в който вече не можем да им помогнем - в този момент кривата се издига. Въпреки това тенденциите са еднакви за нас и за лъва: способността за възпроизвеждане намалява с течение на времето, а кривата на оцеляване, извита навън (тоест нагоре), буквално се срива надолу след определена възраст.
Но понякога всичко е точно обратното. Например, при жабата с червенонога (пунктираната линия показва липсата на данни за анализ) или пустинната костенурка, линията на оцеляване е вдлъбната на определен етап. Всъщност това означава, че в определена възраст индивидите от този вид са изложени на риск да умрат все по-малко. Това явление се нарича отрицателно стареене. И ако търсим пример за победа над неизбежното в природата, тогава това трябва да е точно това - не движение към смъртта, а бягство от нея.
Въпреки това, не се изненадвайте преди време. В живота на човек също има такъв период, той просто не е попаднал в класациите на тези автори, защото е по-ранен от периода, който те обмислят. Дори в най-цивилизованото общество на хората детската смъртност е по-висока от детската смъртност, а до определена възраст - дори по-висока от смъртността при възрастните. Следователно, до определена възраст (до около 9 години), нашата крива на оцеляване също е вдлъбната и ние също - според статистическото определение за стареене - се отдалечаваме от смъртта, което означава, че оставаме по-млади пред очите ни. Това обаче не означава, че хората са готови да живеят вечно - също като пустинните костенурки. Въпреки че рискът от умиране в тях не нараства с възрастта, както при хората, във всеки момент от време някой индивид ще умре, разбира се. Следователно, вечният живот за някои от тях е възможен само при хипотетична популация с безкрайни размери.
Игнорирайте стареенето
Тъй като отрицателното стареене на практика е синоним на детството, тогава къде да търсите истински вечни животни? Графиката на смъртността им трябва да е идеално права, като струна, да не се отклонява нито навътре (в детството), нито навън (в напреднала възраст). Ето как изглеждат например графиките за някои видове хидри и морския мекотели. Те се наричат незначително стареене. Този термин представлява някакъв компромис между учени, които (в по-голямата си част) вярват, че остаряването е неизбежно, и резултатите от експериментите, при които не винаги е възможно да се открият непосредствените му признаци. Но всъщност от тази графика следва, че в живота им няма стареене.
Самият термин "незначително стареене" обаче се появи много преди изграждането на тези криви. Той беше предложен от геронтолога Калеб Финч през 1990 г. Той също така изложи свои собствени критерии, които позволяват на животното да бъде присъдено това почетно звание: 1) смъртността не нараства с възрастта, 2) плодовитостта не намалява с възрастта, 3) няма болести, свързани с възрастта, които влошават здравето с времето. Към днешна дата само шест животни отговарят на тези строги изисквания: европейската опашка земноводни Протей (Proteus anguinus, максимална продължителност на живота 102 години), американската блатна костенурка (Emydoidea blandingii, 77 години), кутийката костенурка (Terrapene carolina, 138 години), Алеутов костур (Sebastes aleutianus, 205 години), морски таралеж (Strongylocentrotus franciscanus, на 200 години) и двучерупчест молюск (Arctica islandica, 507 години).
Моля, обърнете внимание, че не всички шампиони за живота са включени в този списък. В него няма хидра, няма мида за морски уши. Може би факт е, че не всички животни са успели да натрупат достатъчно данни, за да проверят всички критерии. Класическият експеримент за наблюдение на хидра, например, продължи само четири години. През това време беше възможно да се покаже, че хидрата не остарява, но какво се случва с нея по-нататък не е известно. В този списък няма и бозайници. Дори голият мол плъх - животно, често наричано незначително стареене - не беше достоен за това звание. Самият Финч, като преразгледа критериите си десетилетия по-късно, призна, че багерът не ги отговаря. Причината за това бяха индивидуалните наблюдения на геронтолозите, според които малките на „възрастните“къртици са по-малко жизнеспособни от тези на „младите“.- и Финч видя това като знак за спад в репродуктивните способности на животното.
Има криза на пример за подражание: най-дълголетните видове са твърде различни от нас. Шампионите, които са по-близо до нас, не преминават критерия за нищожно остаряване. Кой тогава трябва да се ръководи и кой път да следва? Тук статистиката идва на помощ. В човешкия свят е безполезно да се вслушвате в съветите на всеки отделен човек - трябва да изучавате столетници като цяло. Също така е невъзможно да намерите идеал в животинския свят, така че трябва да разгледате отдалеч всичките си успешни роднини и да се опитате да създадете някакъв колективен образ на животно, което е успяло да се справи с остаряването. И така, слон, кит, протеус, костенурка, акула, папагал, мол плъх, костур - какво ги обединява?
Сурови модели
Първото нещо, което има значение за дългия живот, е размерът. Повечето столетници са по-големи от роднините си. Това им помага да се изплъзнат от пресата на естествения подбор: хищниците заплашват слона по-малко от расото, което означава, че дълголетите слонове имат всички шансове да оставят повече потомство от своите краткотрайни роднини. В този смисъл слонът, китът и акулата не се различават от другите, дългият им живот е само естествено следствие от внушителните им размери. В този смисъл е по-интересно да погледнем онези, които не излязоха нито по дължина, нито по височина, но все пак успяха да надживеят другите. Сред бозайниците това е например прословутият гол мол плъх, както и дървесни катерици и прилепи. Всеки от тях намери свой начин да избяга от хищниците: да се рови под земята, да се изкачи на дърво или дори да се издигне във въздуха и да живее в тъмнина.
Второто важно предимство, което размерът дава, е защита срещу рак (не толкова от рисковете от появата му, а по-скоро от намаляване на заплахата от всеки отделен тумор). Представете си, че управлявате огромна държава с милиони граждани. Ако въстание се случи в един от хиляда градове, то едва ли ще се отрази на живота на страната, освен ако този град не е столица. Но ако сте принцът на мъничкия Лихтенщайн и в един от половината дузина от вашите градове има революция, значи изпадате в сериозни проблеми. За съжаление същата проста аритметика работи в тялото на животно. Ако в него се е развил малък тумор, да речем тежи 3 грама, тогава някаква капибара (55 кг) може изобщо да не го забележи, докато за мишка (30 г) тя представлява десета част от цялото тяло.
Следователно, стратегиите за борба с рака, както и хищниците, зависят от размера при животните. Много малки животни, като мишки, които нямат начин да избягат от външния враг, се предават на вътрешния. Малките, но дълголетни животни, като голия мол плъх, придобиват ранни защитни механизми. Техните клетки дори не получават шанс да започнат да се размножават, ако няма нужда от това, например, ако са заобиколени от плътна съединителна тъкан без увреждане. Големи столетници като слонове и костенурки залагат на късна защита от рак. Техните механизми на борба, например, засилено задействане на програмирана клетъчна смърт, не действат веднага и са предназначени за онези тумори, които не са умрели самостоятелно в ранните етапи на своето развитие.
В същото време, ако забраните на вашите клетки да се размножават, тогава как да се справите с щетите в тялото? Тази дилема вероятно обяснява защо има толкова малко гръбначни животни сред дългогодишните шампиони: те са придобили твърде много органи, които са изключително трудни за поправяне, без да дават на клетките допълнителни правомощия. Костите се обновяват много по-лошо от кожата, мускулите се регенерират по-лошо от мазнините, а мозъчната тъкан е почти невъзможно да се възстанови. Това противоречие е в основата на една от популярните теории за стареенето - теорията за "еднократна сома" (еднократна сома), което е по-лесно да се преведе като теория на "тялото да се освободи". От гледна точка на възпроизводството на организма, от значение имат само половите клетки. Останалата част от тялото - сома - е просто надстройка над тях. И колкото повече изисква внимание към себе си, толкова повече енергия се изразходва за нейното обновяване,толкова по-малко ресурси отиват в половите клетки. Следователно гръбначните животни с техните структури, които не могат да бъдат възстановени, живеят по-малко от безгръбначните: тялото им в крайна сметка престава да има достатъчно енергия за поправки и то се изпраща „да бъде изхвърлено“. И само акулите и опашните земноводни (към които принадлежи Протея) могат да се похвалят с усъвършенствани способности за регенерация.
Накрая, гледайки списъка на столетниците, можете да намерите климатичен модел: повечето от тях живеят в студа. Това важи особено за студенокръвните животни (мекотели Arctica islandica, Proteus, алеутска костур и гренландска акула), които не знаят как да регулират телесната температура отвътре. Но дори и топлокръвните гръбначни, на пръв поглед специално научени да се затоплят постоянно, все още се стремят да намерят по-студено място. Пример е китът с лък. Или същият гол плъх от мол, който почти стана хладнокръвен гръб, заровен дълбоко под земята. Сега постоянната му телесна температура е около 33 градуса, което е значително по-ниска от тази на неговите роднини от гризачи.
Факт е, че топлият климат носи много трудности. Колкото по-висока е температурата, толкова по-бързи химични реакции протичат в тялото на животното, толкова повече метаболитни странични продукти се образуват и по-бързо тялото се износва. Следователно, от гледна точка на дългия живот, да бъдеш топлокръвен не е толкова изгодно. Интересно е, че студенокръвните столетници, които вече могат да се стоплят само в слънчевите лъчи, също са склонни да се скрият далеч от него. Те имат друга причина да предпочитат студа пред топлината и това е дълго детство.
Както помним детството съответства на период на отрицателно стареене. Следователно, колкото по-дълго се изтегля организмът от навлизане в зрялост, толкова повече време минава преди смъртността му да започне да се увеличава. Животът в студени условия е чудесен начин да се забави развитието на студенокръвно животно. Топлокръвните животни могат отново да се възползват от размера си: на слона е необходимо много повече време, за да отрасне, отколкото на заек. Има и трети начин за разтягане на детството - забавяне на развитието. Най-радикалният му тип е неотения, възпроизвеждане в ларвно състояние. Така например, Proteus, подобно на други опашки земноводни. Очевидно подобна съдба сполетя голия плъх с мол: въпреки че не прекарва живота си като ларва,но развитието му се забавя - през целия си живот прилича на ембрион на мишка или плъх и не расте до появата на "истински възрастен" гризач. Тези умели ходове позволяват на животните да заобиколят дилемата тяло към хвърляне. Сексуалните клетки започват да абсорбират енергия едва с настъпването на пубертета и „вечното дете“може да си позволи да насочи всичките си сили само за поддържане на собственото си здраве.
***
Така че сега нека да съберем в съзнанието си типично дълголетно животно. Тя е или доста голяма, или много малка, но много хитра. Не се интересува от хищници, рядко получава рак и има свои защитни механизми срещу него - удря врага отдалеч или го чака „на засада“. Възстановява се добре и е склонен да живее на студа, независимо от базовата температура на тялото си. И накрая, той удължава детството си, оставайки вечна ларва или просто забавя развитието си и не бърза да се възпроизвежда, спестявайки ресурси.
Нашият колективен портрет не описва нито едно от истинските животновъди. Голият мол плъх е неспособен да се регенерира, акулите нямат специални защитни механизми срещу рака, а прилепите живеят с изненадващо високи телесни температури. То само казва, че във всеки случай дългият живот е възникнал сам по себе си и няма обща рецепта. Всеки победител вървеше по своя път, компенсирайки вродените недостатъци с нови придобивки.
Но човек се вписва добре в образа на дълголетно животно. Ние сме доста малки в сравнение с бозайниците-шампиони, рядко страдаме от хищници, живеем по-добре на студено, отколкото на топло, и се развиваме по-бавно от нашите предци-предци. Що се отнася до защитата срещу рак и регенерация, ние отдавна открихме тези недостатъци и работим за тяхното подобряване. И когато го завършим, остава да видим кой ще трябва да се научи на дълголетието от кого.
Автор: Полина Лосева