СОКРАЩАЕТ ЛИ СТАРЕНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ?
Tuesday, December 10, 2013
Здравствуйте, science.
Good morning, afternoon, evening, science.
http://compulenta.computerra.ru/chelovek/biologiya/10010506/
СОКРАЩАЕТ ЛИ СТАРЕНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ?
Кирилл Стасевич -- 09 декабря 2013 года, 12:50
Для человека и прочих млекопитающих ответ на этот вопрос вполне утвердителен:
старые индивидуумы умирают чаще молодых. Однако с эволюционной точки зрения всё
не так очевидно. У многих видов смертность никак не меняется с возрастом, а у
некоторых -- вероятность умереть молодым оказывается неизмеримо выше!
Нам кажется абсолютно естественным, что ограниченность жизненного срока связана
со старением: чем дольше мы живём, тем ближе подходим, так сказать, к концу земного
пути -- и тем дряхлее становимся. С возрастом органы и ткани изнашиваются и уже
не могут выполнять свои функции так, как раньше; это мы и называем старением.
И огромное число исследователей занято тем, чтобы устроить нам <<старение без
старения>>, чтобы к концу жизни мы приходили по возможности бодрыми и здоровыми.
Но не бессмысленна ли эта цель? Ведь должен же организм от чего-то умирать? И
не есть ли это всеобщий закон природы -- расшатывание и ослабление функций организма
перед смертью?..
Как это ни удивительно, оказывается, что это вовсе не закон: существует довольно
много видов, которые с возрастом не стареют (как бы дико это ни звучало). Более
того, есть и такие, у которых с возрастом сил как будто только прибавляется.
Выяснить это удалось Оуэну Джонсу (Owen Jones) из Исследовательского центра биодемографии
старения Общества Макса Планка в Оденсе (Дания) и его коллегам из научных центров
Австралии, США и Европы. Исследователи анализировали, как у разных видов на протяжении
жизни меняется смертность, то есть в каком возрасте умирают чаще, а в каком --
реже. Для анализа были взяты 11 видов млекопитающих, 12 видов других позвоночных,
10 -- беспозвоночных и 12 видов растений и водорослей.
Смертность пустынных западных гоферов с возрастом лишь падает. (Фото Ralph Clevenger.)
В общем, как пишут авторы работы в Nature, им не удалось найти взаимосвязь между
возрастом и старением. Среди выбранных видов у двадцати четырёх смертность увеличивалась
к концу жизни, что говорило о наличии <<обычного>> старения, но у одних активизация
старения наступала после довольно продолжительного срока жизни (таких было 11),
а другие жили весьма недолго (таких было 13). То есть способность к старению,
если можно так сказать, похоже, никак не влияет на то, сколько положено жить:
старение может иметь место и у короткоживущих видов, и у видов-долгожителей.
Среди тех, у кого смертность резко возрастает к концу жизни, оказались почти
все млекопитающие, а противоположный полюс сформировали растения: они умирают
равномерно в течение всей жизни, и к максимальному её сроку никакого взлёта смертности
у них нет. Птицы и беспозвоночные распределились между этими двумя крайностями,
то есть среди них замечена лишь более или менее выраженная склонность к тому
или иному соотношению смертности и продолжительности жизни. Например, у дафний
старые особи умирают определённо чаще, чем молодые.
Известный пресноводный полип гидра, которого можно найти во всех учебниках по
биологии, умирает с равной вероятностью в любом возрасте. Гидра не стареет, и
в лабораторных условиях она легко может пережить любого из экспериментаторов.
По расчётам, которые проделали авторы исследования, даже через 1 400 лет 5% гидр
будет оставаться в живых (при этом остальные просто равномерно умрут за этот
более чем внушительный срок).
Обычная аквариумная гидра может пережить не одно поколение хозяев. (Фото Konrad
Wothe.)
Среди растений и животных, у которых смертность мало меняется с возрастом, исследователи
называют рака-отшельника, рододендрон, живородящую ящерицу, мухоловку-белошвейку,
красноногую лягушку и других.
У некоторых же видов смертность с возрастом вообще падает. Скажем, у черепах
пустынных западных гоферов пик смертности приходится на юный возраст, и дальше
этот показатель лишь снижается. Точно так же обстоят дела и у растения авицения
морская.
Похожие сюрпризы обнаружились и при сравнении динамики плодовитости у разных
видов. Считается, что способность к продолжению рода ограничивается каким-то
периодом в жизни, после которого особь становится бесплодной, и это иногда можно
считать началом старения. Грубо говоря, чем старше индивидуум, тем хуже у него
с репродуктивной способностью. Эта закономерность вполне подтверждается у многих
видов млекопитающих и птиц. (Хотя если говорить о человеке, то тут не стоит забывать,
что мы можем довольного долго прожить и по окончании нашего <<периода фертильности>>.)
Однако есть виды, у которых плодовитость с возрастом только увеличивается: в
качестве примеров исследователи приводят агаву Agave marmorata и горные растения
Borderea pyrenaica и Hypericum cumulicola.
Получается, что старение -- как главная сила, определяющая возрастание смертности
с возрастом, -- вовсе не является эволюционной неизбежностью и не может рассматриваться
как универсальный биологический закон, так как многие виды как будто легко обошлись
без старения. Стоит, впрочем, заметить, что исследователи не касались молекулярно-биологических
аспектов старения; их интересовала лишь, если можно так сказать, эволюционно-феноменологическая
сторона вопроса: у кого оно есть, у кого его нет.
Однако другие учёные, нимало не смутившись тем, что работа опубликована в Nature,
уже выступили с сомнениями в адекватности представленных результатов. Например,
Стивен Остед (Steven Austad) из Техасского университета (США) обращает внимание
на то, что авторы исследования смешали в своём анализе данные, полученные из
полевых наблюдений за некоторыми видами, с информацией из лаборатории. Можно
ли сравнивать нестареющую гидру, растущую в лабораторном аквариуме, с дряхлеющими
китами в океане? Стоит ли так грубо игнорировать влияние среды?
С этим согласен и Лоренс Мюллер (Laurence Mueller) из Калифорнийского университета
в Ирвайне (США): по его словам, животные на воле гибнут от множества разных факторов,
от болезней до хищников, и не учитывать это было бы странно.
Однако авторы статьи утверждают, что такое различение факторов смертности лишь
затемняет суть проблемы. По их мнению, старение сказывается в целом на способности
организма противостоять внешним угрозам, будь то инфекции или хищники. Но тогда
вопрос: что умерщвляет вышеупомянутых черепах или гидр?
По сути, тут нужно согласовать два взгляда на старение: один -- молекулярно-генетический,
когда мы обсуждаем процессы, то, почему биомолекулы и клетка перестают со временем
работать так, как надо, и эволюционный, согласно которому старение неизбежно
связывает возраст со смертностью и падением плодовитости -- у всех живых организмов.
В случае с черепахами, бo'льшая часть которых умирает молодыми, спор о старении
и связанной с ним смертностью приобретает отчасти концептуальные черты и сводится
к вопросу, считать ли старение главной причиной смертности у конкретного вида.
Возможно, что мы просто не знаем чего-то важного про старение; возможно, у разных
организмов оно может проявляться по-разному, оставаясь весомой причиной возрастной
смертности. Впрочем, чтобы окончательно не запутаться, лучше дождаться окончания
спора и выводов, к которым придут авторы исследования и их критики.
Подготовлено по материалам Общества Макса Планка. Фото на заставке принадлежит
Shutterstock.
Теги: старение, зоология, ботаника, эво
