Podle životopisů lidí s dlouhou životností se tajemství nesmrtelnosti skrývá v aktivním a pulzujícím životě. Například, biografie Jeanne Kalman, jehož 122 let života stále zůstává rekordem mezi dokumentovanými úspěchy, navrhuje: jíst čokoládu, roztočit pedály a ušetřit žádné víno - a vašich sto let! Pokud se ale podíváme na zbytek zvířecího království, narazíme na mnohem méně povzbuzující radu. Šampioni mezi rybami a savci, ptáky a bezobratlými dlouho nezrají, schovávají se v chladných temných rozích a neponáhlí se chovat. „Podkroví“se pokusí nakreslit společný obraz zvířete s dlouhou životností a vyhodnotit, do jaké míry mu osoba odpovídá.
Čí cesta je delší
Pokud jde o dlouhá játra, čísla jsou na stole jako hlavní argument. Začněme s nimi a my. Kdo vás napadne, když slyšíte o organismech s dlouhou životností? Slon, želva, papoušek? Velryba? Všichni se ani nedostali blízko k pódiu. Zaprvé, s obrovským okrajem od zbytku, byly fixovány houby. Držitel rekordu mezi nimi - pokud to bylo možné zjistit z minerální kostry - má asi 11 tisíc let. Druhé místo pevně drží korály Leiopathes sp. a Gerardia sp. (4265 a 2742 let). Třetí místo, které ztratilo naději na dohánění prvních dvou, je obsazeno mlžem Arctica islandica, 507 let. Za ním následuje žralok Grónský (nový v tomto seznamu, asi 400 let starý), měkkýši, mořští ježci a některé ryby (včetně například okounů aleutských). Všichni však nepřekročili hranici 200–250 let života.
Většina výherců patří bezobratlým - obratlovci na tomto pódiu prakticky nezískali místa. A naši nejbližší příbuzní - savci - mezi nimi vůbec nejsou. Z těch, které obvykle považujeme za dlouhá játra, mohla s tímto týmem soutěžit pouze velryba černohlavá: podle některých zpráv se jí podařilo vydržet 211 let. Mezi šampióny není žádná nahá krysa - ikona moderní gerontologie. Často se vyskytuje v článcích jako příklad nestárlého organismu, protože je v průměrném věku 10krát před svými bratranci-myšmi a s věkem se téměř nemění, ale žije pouze asi 30 let.
Místa na tomto podstavci jsou však proměnlivá a budou se neustále měnit, jakmile se objeví nová data: dříve či později najdou jiného měkkýše, který žije o něco déle než ten předchozí, nebo nové okoun, který předjel mořského ježka, a tak dále na nekonečno ad. Neexistují žádné definitivní hodnoty pro maximální délku života. Pokaždé, když říkáme, že někdo „žije do 500 let“, musíme neustále přidávat „nejnovější data“, protože data neustále přicházejí. Můžeme však měřit stárnutí s neustále kolísajícími čísly?
Propagační video:
Tento seznam bude navíc pro nás ve své čisté podobě sotva užitečný. Pokud opravdu chceme využít tajemství jiných lidí o dlouhém životě, bylo by dobré, kdyby byl tento organismus trochu podobný našemu, alespoň pokud jde o soubor orgánových systémů.
Po obou stranách roviny
U lidí je hlavním statistickým ukazatelem stárnutí Gompertz-Makehamova křivka, která odráží závislost rizika úmrtí z přirozených příčin na věku člověka nebo jednoduše řečeno nevyhnutelný přístup smrti. Křivka v grafu neustále roste, to znamená, že tělo se stává čím dál křehčí a každý rok je čím dál více ohrožováno. Z toho vyplývá definice nejjednoduššího a jednoho z nejpoužívanějších v současnosti ve vědě: stárnutí je rostoucím rizikem úmrtí.
Pro jakoukoli populaci lidí bude křivka úmrtnosti vypadat stejně, až na to, že se může pohybovat doleva-doprava v závislosti na životních podmínkách nebo mírně zploštit ke konci. Ale zvířata mají různé možnosti. Níže uvedené grafy jsou založeny na dlouhých pozorováních různých tvorů. Tenká modrá čára představuje míru přežití (v procentech z celkové populace). Červená křivka je relativní riziko úmrtí (1 odpovídá průměrnému riziku pro dospělého). Konečně, tlustá modrá čára je relativní schopnost reprodukce (jednotka je průměrný počet potomků, které dospělý daný druh produkuje). Grafy začínají pubertou (tj. Dětství se nepočítá) a končí ve věku, kdy žije pouze 5% původní populace.
U mnoha zvířat je tvar křivek obecně podobný tvaru lidí. Jediný zásadní rozdíl mezi našimi grafy a grafy lva nebo šimpanze je, že úmrtnost neroste hladce, ale ostře a od určitého věku. Pravděpodobně je pravdou, že průměrné riziko úmrtí v naší populaci je nízké a máme tendenci starat se o seniory až do okamžiku, kdy jim už nemůžeme pomoci - v tomto okamžiku křivka stoupá. Trendy jsou však stejné pro nás i pro lva: schopnost reprodukce se v průběhu času snižuje a křivka přežití, zakřivená směrem ven (tj. Nahoru), po určitém věku doslova klesá.
Ale někdy je všechno přesně opačné. Například u žáby červenonohé (přerušovaná čára označuje nedostatek dat pro analýzu) nebo pouštní želvy je linie přežití v určitém stádiu konkávní. Ve skutečnosti to znamená, že v určitém věku jsou jedinci tohoto druhu ohroženi čím dál tím méně. Tento jev se nazývá negativní stárnutí. A pokud hledáme příklad vítězství nad nevyhnutelnou přírodou, pak by to mělo být přesně to - ne hnutí k smrti, ale útěk z něj.
Nebuďte však předem překvapeni. V životě člověka je také takové období, prostě se nedostalo na grafy těchto autorů, protože je dřívější než období, které zvažují. Dokonce i v nejvíce civilizované společnosti lidí je kojenecká úmrtnost vyšší než kojenecká úmrtnost a do určitého věku - dokonce vyšší než úmrtnost dospělých. Proto do určitého věku (až do asi 9 let) je naše křivka přežití také konkávní a my - podle statistické definice stárnutí - také přecházíme od smrti, což znamená, že jsme před očima mladší. To však neznamená, že lidé jsou připraveni žít navždy - stejně jako pouštní želvy. Přestože se riziko úmrtí v nich nezvyšuje s věkem, stejně jako u lidí, v každém okamžiku jistě někdo zemře. Věčný život je proto pro některé z nich možný pouze v hypotetické populaci nekonečné velikosti.
Ignorujte stárnutí
Protože negativní stárnutí je vlastně synonymem dětství, tak kde hledat skutečně nestárnoucí zvířata? Graf jejich úmrtnosti by měl být dokonale rovný, jako řetězec, který by se neodchyloval ani dovnitř (v dětství) ani ven (ve stáří). Takto například vypadají grafy některých druhů vod a měkkýšů ušních. Říká se jim zanedbatelné stárnutí. Tento termín představuje jakýsi kompromis mezi vědci, kteří (z větší části) věří, že stárnutí je nevyhnutelné, a výsledky experimentů, ve kterých není vždy možné odhalit jeho bezprostřední známky. Ve skutečnosti však z tohoto grafu vyplývá, že v jejich životech nedochází ke stárnutí.
Termín „zanedbatelné stárnutí“se však objevil dlouho před konstrukcí těchto křivek. Navrhl to gerontolog Caleb Finch v roce 1990. Předložil také svá vlastní kritéria, která umožňují zvířeti získat tento čestný titul: 1) úmrtnost se s věkem nezvyšuje, 2) plodnost se s věkem neklesá, 3) neexistují žádná onemocnění související s věkem, která zhoršují zdraví v průběhu času. K dnešnímu dni splňuje tyto přísné požadavky pouze šest zvířat: Proteus obojživelník evropský (Proteus anguinus, maximální délka života 102 let), americká bahenní želva (Emydoidea blandingii, 77 let), želva truhlářská (Terrapene carolina, 138 let), Aleutian okoun (Sebastes aleutianus, 205 let), mořský ježek (Strongylocentrotus franciscanus, 200 let) a mlž mořský (Arctica islandica, 507 let).
Vezměte prosím na vědomí, že v tomto seznamu nejsou zahrnuti všichni šampióni dožití. Neexistuje v ní žádná hydra, žádné škeble z mořských uší. Pravděpodobně je pravda, že ne všechna zvířata dokázala shromáždit dostatek údajů, aby mohla ověřit všechna kritéria. Například klasický experiment s pozorováním hydry trval pouze čtyři roky. Během této doby bylo možné ukázat, že hydra nestárne, ale co se s ní stane, není známo. Na tomto seznamu nejsou ani žádní savci. Dokonce ani nahá krysa - zvíře, které se často nazývá zanedbatelné stárnutí - nebyla hodna tohoto titulu. Finch sám, revidovat jeho kritéria desetiletí později, připustil, že rypadlo nesplnilo je. Důvodem byla individuální pozorování gerontologů, podle nichž jsou mláďata „starších“krtek krys méně životaschopná než mláďata „mladých“.- a Finch to viděli jako známku poklesu reprodukčních schopností zvířete.
Existuje krize modelu rolí: druhy s dlouhou životností jsou od nás příliš odlišné. Vítězové, kteří jsou k nám blíže, nesplňují kritérium zanedbatelného stárnutí. Kdo by tedy měl být veden a jakou cestou se vydat? Zde přicházejí statistiky k záchraně. V lidském světě je zbytečné poslouchat rady každého jednotlivého člověka - obecně musíte studovat staleté. Je také nemožné najít ideál ve světě zvířat, takže se musíte z dálky podívat na všechny své úspěšné příbuzné a pokusit se vytvořit nějaký druh kolektivního obrazu zvířete, kterému se podařilo vyrovnat se stárnutím. Takže slon, velryba, proteus, želva, žralok, papoušek, krtek, okoun - co je spojuje?
Tvrdé vzory
První věc, která je důležitá pro dlouhý život, je velikost. Většina stoletců je větší než jejich příbuzní. To jim pomáhá vyklouznout z přirozeného výběru: dravci ohrožují slona méně než mládě, což znamená, že sloni s dlouhou životností mají šanci opustit více potomků než jejich blízcí příbuzní. V tomto smyslu se slon, velryba a žralok neliší od ostatních, jejich dlouhá životnost je pouze přirozeným důsledkem jejich působivé velikosti. V tomto smyslu je zajímavější podívat se na ty, kteří nevycházeli ani na délku, ani na výšku, ale stále dokázali přežít ostatní. Mezi savci je to například notoricky známá krysa krys, také veverky a netopýři. Každý z nich našel svůj vlastní způsob, jak uniknout predátorům: drtit pod zemí, vylézt na strom nebo dokonce vstát do vzduchu a žít ve tmě.
Druhou důležitou výhodou, kterou velikost poskytuje, je ochrana proti rakovině (ne tolik před riziky vyplývajícími z jejího výskytu, ale spíše snížení rizika u každého jednotlivého nádoru). Představte si, že vládnete obrovskému státu s miliony občanů. Dojde-li k povstání v jednom z tisíců měst, bude to mít stěží dopad na život v zemi, ledaže by toto město bylo hlavním městem. Ale pokud jste princ malého Lichtenštejnska a existuje revoluce v jednom z půl tuctu vašich měst, máte vážné potíže. Bohužel stejná jednoduchá aritmetika funguje v těle zvířete. Pokud se v něm vyvinul malý nádor, řekněme o hmotnosti 3 gramy, pak si ho může všimnout nějaká kaparyra (55 kg), zatímco u myši (30 g) je to desetina celého těla.
Proto jsou strategie kontroly rakoviny, jakož i predátory, u zvířat závislé na velikosti. Velmi malá zvířata, stejně jako myši, která nemají způsob, jak uniknout vnějšímu nepříteli, se odevzdají vnitřnímu. Malá, ale dlouhověká zvířata, jako nahá krysa, získávají mechanismy včasné obrany. Jejich buňky nemají šanci začít se množit, pokud to není třeba, například pokud jsou obklopeny hustou pojivovou tkání bez poškození. Velké sté stoleté jako sloni a želvy sázejí na pozdní ochranu před rakovinou. Jejich mechanismy boje, například zvýšené spouštění programované buněčné smrti, nepracují okamžitě a jsou určeny pro ty nádory, které samy nezemřely v raných stádiích vývoje.
Zároveň, pokud zakážete množení buněk, jak se vypořádat s poškozením těla? Toto dilema pravděpodobně vysvětluje, proč mezi dlouhodobě žijícími šampióny je tak málo obratlovců: získali příliš mnoho orgánů, které je velmi obtížné opravit, aniž by buňkám poskytly další pravomoci. Kosti se regenerují mnohem horší než kůže, svaly se regenerují horší než tuk a mozková tkáň je téměř nemožná obnovit. Tento rozpor je základem jedné z populárních teorií stárnutí - teorie „jednorázového soma“(jednorázového soma), kterou lze snáze překládat jako teorii „vypouštění těla“. Z hlediska reprodukce organismu jsou důležité pouze pohlavní buňky. Zbytek těla - soma - je jen nadstavbou nad nimi. A čím více si to vyžaduje pozornost, tím více energie je vynaloženo na její obnovu,čím méně zdrojů jde do pohlavních buněk. Proto obratlovci se svými strukturami, které nelze obnovit, žijí méně než bezobratlí: jejich tělo nakonec přestane mít dostatek energie k opravám a je zasláno „zahozeno“. A pokročilé regenerační schopnosti se mohou pochlubit pouze obojživelníci žraloci a ocasy (ke kterým Proteus patří).
A konečně, při pohledu na seznam stoletců najdete klimatický vzorec: většina z nich žije v chladu. To platí především pro chladnokrevná zvířata (měkkýš Arctica islandica, Proteus, aleutský okoun a žralok grónský), kteří nevědí, jak regulovat tělesnou teplotu zevnitř. Ale i teplokrevní obratlovci, kteří se zdánlivě speciálně naučili neustále se zahřívat, se stále snaží najít chladnější místo. Příkladem je velryba černohlavá. Nebo stejná nahá krysa, která téměř zchladila zpět, pohřbená hluboko pod zemí. Nyní je jeho konstantní tělesná teplota asi 33 stupňů, což je výrazně méně než teplota jeho hlodavců.
Skutečnost je taková, že teplé klima s sebou přináší mnoho útrap. Čím vyšší je teplota, tím rychlejší chemické reakce se vyskytují v těle zvířete, tím více metabolických vedlejších produktů se vytváří a čím rychleji se tělo opotřebuje. Z hlediska dlouhého života proto není zkrvavení tak rentabilní. Je zajímavé, že chladnokrevní sté stoleté, kteří se již mohou zahřívat pouze v paprscích slunce, se před ní také sklon schovávají. Mají další důvod raději chladit před teplem, a to je dlouhé dětství.
Jak si pamatujeme, dětství odpovídá období negativního stárnutí. Čím déle organismus táhne od vstupu do dospělosti, tím více času uběhne, než začne jeho úmrtnost stoupat. Život v chladných podmínkách je skvělý způsob, jak zpomalit vývoj chladnokrevného zvířete. Teplokrevní zvířata mohou znovu využít své velikosti: slon trvá růst mnohem déle než králík. Existuje také třetí způsob, jak protáhnout dětství - zpomalit rozvoj. Jeho nejradikálnějším typem je novinka, reprodukce v larválním stavu. Tak například proteus ano, jako ostatní obojživelníci. Podobný osud očividně upadl na krysa nahého krtka: ačkoli svůj život jako larvu ne tráví,ale jeho vývoj je zpomalen - v průběhu svého života připomíná embryo myši nebo krysy a neroste do podoby „skutečného dospělého“hlodavce. Tyto chytré pohyby umožňují zvířatům obejít dilema „házení těla“. Sexuální buňky začnou absorbovat energii pouze s počátkem puberty a „věčné dítě“si může dovolit řídit všechny své síly pouze za účelem udržení vlastního zdraví.
***
Pojďme tedy nyní sestavit v naší mysli typické zvíře s dlouhou životností. Je buď poměrně velký nebo velmi malý, ale velmi mazaný. Nezajímá se o dravce, málokdy dostane rakovinu a má proti ní své vlastní obranné mechanismy - zasáhne nepřítele z dálky nebo na něj čeká „v záloze“. Dobře se regeneruje a má tendenci žít v chladu, bez ohledu na základní teplotu těla. Nakonec prodlužuje své dětství, zůstává věčnou larvou nebo jednoduše zpomaluje vývoj a není žádným spěchem reprodukovat a šetřit zdroje.
Náš kolektivní portrét nepopisuje žádné ze skutečných zvířat, která drží rekord. Nahá krysa není schopna regenerace, žraloci nemají žádné speciální obranné mechanismy proti rakovině a netopýři žijí s překvapivě vysokými tělesnými teplotami. Říká se pouze, že v každém případě dlouhý život vznikl sám a neexistuje obecný recept. Každý vítěz šel svou vlastní cestou a kompenzoval vrozené nedostatky novými akvizicemi.
Ale člověk dobře zapadá do obrazu zvířete s dlouhou životností. Ve srovnání s mistry savců jsme docela malí, zřídka trpí predátory, žijeme lépe v chladu než v teple a vyvíjíme se pomaleji než naši předkové primátů. Pokud jde o ochranu proti rakovině a regeneraci, tyto nedostatky jsme již dávno objevili a pracujeme na jejich zlepšení. A když to dokončíme, zbývá vidět, kdo se bude muset od koho naučit dlouhověkosti.
Autor: Polina Loseva