Volgens de biografieën van langlevende mensen is het geheim van onsterfelijkheid verborgen in een actief en levendig leven. De biografie van Jeanne Kalman, wiens 122 jaar leven nog steeds een record is onder gedocumenteerde prestaties, suggereert bijvoorbeeld: eet chocolade, draai aan de pedalen en spaar geen wijn - en je honderd jaar! Maar als we de rest van het dierenrijk bekijken, dan komen we veel minder bemoedigende adviezen tegen. Kampioenen onder vissen en zoogdieren, vogels en ongewervelde dieren rijpen niet lang, ze verstoppen zich in koude donkere hoeken en hebben geen haast om te broeden. "Attic" zal proberen een collectief beeld te schetsen van een langlevend dier en evalueren in hoeverre een persoon met hem overeenkomt.
Wiens pad is langer
Als het om lange levers gaat, staan cijfers als belangrijkste argument op tafel. Laten we met hen beginnen en wij. Wie komt er in je op als je hoort over langlevende organismen? Olifant, schildpad, papegaai? Walvis? Ze kwamen allemaal niet eens in de buurt van het podium. In de eerste plaats, met een enorme marge van de rest, werden sponzen gerepareerd. De recordhouder onder hen is - voorzover mogelijk was af te leiden uit het mineraalskelet - ongeveer 11 duizend jaar oud. De tweede plaats wordt stevig ingenomen door de koralen Leiopathes sp. en Gerardia sp. (Respectievelijk 4265 en 2742 jaar). De derde plaats, die de hoop heeft verloren de eerste twee in te halen, wordt ingenomen door het tweekleppige weekdier Arctica islandica, 507 jaar oud. Het wordt gevolgd door de Groenlandse haai (nieuw in deze lijst, ongeveer 400 jaar oud), schaaldieren, zee-egels en wat vissen (waaronder bijvoorbeeld de Aleoeten baars). Maar ze zijn allemaal niet de grens van 200-250 levensjaren overschreden.
De meeste winnaars zijn van ongewervelde dieren - gewervelde dieren kregen praktisch geen plaatsen op dit podium. En onze naaste verwanten - zoogdieren - behoren daar helemaal niet tot. Van degenen die we gewoonlijk als langlevers beschouwen, kon alleen de Groenlandse walvis met dit team concurreren: volgens sommige rapporten hield hij het 211 jaar vol. Er is geen naakte molrat onder de kampioenen - het icoon van de moderne gerontologie. Het is vaak te vinden in artikelen als een voorbeeld van een tijdloos organisme, omdat het gemiddeld 10 keer voor is op zijn muizenverwanten en nauwelijks verandert met de leeftijd, maar het leeft slechts ongeveer 30 jaar.
De plaatsen op dit voetstuk zijn echter veranderlijk en zullen voortdurend van eigenaar veranderen als er nieuwe dateringen verschijnen: vroeg of laat zullen ze een ander weekdier vinden dat iets langer leeft dan het vorige, of een nieuwe baars die de zee-egel heeft ingehaald, enzovoort tot in het oneindige. Er zijn geen definitieve waarden voor de maximale levensverwachting. Elke keer dat we zeggen dat iemand "tot 500 jaar leeft", moeten we constant "laatste gegevens" toevoegen, omdat er constant gegevens binnenkomen. Maar kunnen we veroudering meten met constant fluctuerende cijfers?
Promotie video:
Bovendien zal deze lijst in zijn pure vorm voor ons nauwelijks bruikbaar zijn. Als we echt willen profiteren van andermans geheimen van een lang leven, zou het goed zijn als dit organisme een beetje op het onze zou lijken, althans wat betreft een reeks orgaansystemen.
Aan weerszijden van het rechte stuk
Bij mensen is de belangrijkste statistische indicator van veroudering de Gompertz-Makeham-curve, die de afhankelijkheid van het risico om door natuurlijke oorzaken te overlijden weergeeft van iemands leeftijd, of, simpel gezegd, de onvermijdelijke benadering van de dood. De curve op de grafiek groeit constant, dat wil zeggen, het geeft aan dat het lichaam steeds kwetsbaarder wordt en elk jaar meer en meer risico's loopt. Dit impliceert de eenvoudigste - en een van de meest gebruikte nu in de wetenschap - definitie: ouder worden is een groeiend risico op overlijden.
Voor elke populatie mensen ziet de sterftecurve er hetzelfde uit, behalve dat deze naar links naar rechts kan verschuiven, afhankelijk van de levensomstandigheden, of naar het einde toe enigszins kan afvlakken. Maar dieren hebben verschillende opties. De onderstaande grafieken zijn gebaseerd op lange waarnemingen van verschillende wezens. De dunne blauwe lijn geeft het overlevingspercentage weer (als percentage van de totale bevolking). De rode curve is het relatieve risico om te overlijden (1 komt overeen met het gemiddelde risico voor een volwassene). Ten slotte is de dikke blauwe lijn het relatieve vermogen om te reproduceren (eenheid is het gemiddelde aantal nakomelingen dat een volwassene van een bepaalde soort produceert). De grafieken beginnen bij de puberteit (dat wil zeggen, de kindertijd wordt niet meegeteld) en eindigen op de leeftijd waarop slechts 5% van de oorspronkelijke bevolking nog leeft.
Bij veel dieren is de vorm van de rondingen over het algemeen vergelijkbaar met die van mensen. Het enige fundamentele verschil tussen onze kaarten en die van een leeuw of chimpansee is dat het sterftecijfer niet soepel, maar scherp en vanaf een bepaalde leeftijd verloopt. Waarschijnlijk is het een feit dat het gemiddelde risico om te overlijden in onze bevolking laag is, en we hebben de neiging om voor ouderen te zorgen tot het moment dat we ze niet meer kunnen helpen - op dit moment stijgt de curve. Niettemin zijn de trends dezelfde voor ons en voor de leeuw: het vermogen om zich voort te planten neemt in de loop van de tijd af en de overlevingscurve, naar buiten gebogen (dat wil zeggen omhoog), valt letterlijk naar beneden na een bepaalde leeftijd.
Maar soms is alles precies het tegenovergestelde. Bijvoorbeeld, in de roodpootkikker (de stippellijn geeft het gebrek aan gegevens voor analyse aan) of de woestijnschildpad, is de overlevingslijn op een bepaald moment concaaf. In feite betekent dit dat individuen van deze soort op een bepaalde leeftijd steeds minder risico lopen om dood te gaan. Dit fenomeen wordt negatieve veroudering genoemd. En als we op zoek zijn naar een voorbeeld van overwinning op het onvermijdelijke in de natuur, dan zou dit precies het moeten zijn - geen beweging naar de dood, maar een ontsnapping eraan.
Wees echter niet van tevoren verrast. In het leven van een persoon is er ook zo'n periode, het kwam gewoon niet in de hitlijsten van deze auteurs, omdat het eerder is dan de periode die ze overwegen. Zelfs in de meest beschaafde samenleving van mensen is de kindersterfte hoger dan de kindersterfte, en tot een bepaalde leeftijd zelfs hoger dan de sterfte onder volwassenen. Daarom is onze overlevingscurve tot een bepaalde leeftijd (tot ongeveer 9 jaar) ook concaaf, en ook wij gaan, volgens de statistische definitie van veroudering, weg van de dood, wat betekent dat we voor onze ogen jonger worden. Dit betekent echter niet dat mensen klaar zijn om voor altijd te leven - net als de woestijnschildpadden. Hoewel het risico om bij hen te overlijden niet toeneemt met de leeftijd, zoals bij mensen, zal er natuurlijk op elk moment een persoon overlijden. Daarom is het eeuwige leven voor sommigen van hen alleen mogelijk in een hypothetische populatie van oneindige omvang.
Negeer veroudering
Aangezien negatief ouder worden eigenlijk synoniem is met kindertijd, waar moet je dan zoeken naar echt tijdloze dieren? De grafiek van hun sterfte moet perfect recht zijn, als een touwtje, niet naar binnen (in de kindertijd) of naar buiten (op oudere leeftijd) afwijken. Zo zien bijvoorbeeld grafieken voor sommige soorten hydra's en het zeeoorweekdier eruit. Ze worden verwaarloosbare veroudering genoemd. Deze term vertegenwoordigt een soort compromis tussen wetenschappers, die (voor het grootste deel) geloven dat veroudering onvermijdelijk is, en de resultaten van experimenten, waarbij het niet altijd mogelijk is om de onmiddellijke tekenen ervan te ontdekken. Maar in feite volgt uit deze grafiek dat er geen sprake is van veroudering in hun leven.
De term "verwaarloosbare veroudering" zelf verscheen echter al lang vóór de constructie van deze curven. Het werd in 1990 voorgesteld door gerontoloog Caleb Finch. Hij voerde ook zijn eigen criteria aan die het mogelijk maken dat het dier deze eretitel krijgt: 1) de mortaliteit neemt niet toe met de leeftijd, 2) de vruchtbaarheid neemt niet af met de leeftijd, 3) er zijn geen leeftijdsgebonden ziekten die de gezondheid in de loop van de tijd verslechteren. Tot op heden voldoen slechts zes dieren aan deze strenge eisen: de Europese staartamfibie Proteus (Proteus anguinus, maximale levensduur 102 jaar), de Amerikaanse moerasschildpad (Emydoidea blandingii, 77 jaar oud), de doosschildpad (Terrapene carolina, 138 jaar oud), Aleoetenbaars (Sebastes aleutianus, 205 jaar oud), zee-egel (Strongylocentrotus franciscanus, 200 jaar oud) en tweekleppige weekdier (Arctica islandica, 507 jaar oud).
Houd er rekening mee dat niet alle kampioenen van de levensduur in deze lijst zijn opgenomen. Er zit geen hydra in, geen zeeoorschelp. Misschien is het een feit dat niet alle dieren voldoende gegevens hebben kunnen verzamelen om alle criteria te verifiëren. Het inmiddels klassieke hydra-observatie-experiment duurde bijvoorbeeld maar vier jaar. Gedurende deze tijd was het mogelijk om aan te tonen dat de hydra niet ouder wordt, maar wat er daarna mee gebeurt, is onbekend. Ook op deze lijst staan geen zoogdieren. Zelfs de naakte molrat - een dier dat vaak verwaarloosbare veroudering wordt genoemd - was deze titel niet waardig. Finch zelf, die zijn criteria decennia later herzien, gaf toe dat de graafmachine hier niet aan voldeed. De reden hiervoor waren de individuele observaties van gerontologen, volgens welke de welpen van de "oudere" molratten minder levensvatbaar zijn dan die van de "jonge".- en Finch zag dit als een teken van een afname van het voortplantingsvermogen van het dier.
Er is een rolmodelcrisis: de meest langlevende soorten verschillen te veel van ons. De kampioenen die dichter bij ons staan, voldoen niet aan het criterium van verwaarloosbare veroudering. Door wie moet dan worden geleid en welk pad moet worden gevolgd? Dit is waar statistieken te hulp schieten. In de mensenwereld is het nutteloos om naar het advies van elke individuele persoon te luisteren - je moet honderdjarigen als geheel bestuderen. Het is ook onmogelijk om een ideaal te vinden in de dierenwereld, dus je moet al je succesvolle familieleden van veraf bekijken en proberen een soort collectief beeld te verzinnen van een dier dat het hoofd heeft kunnen bieden aan het ouder worden. Dus olifant, walvis, proteus, schildpad, haai, papegaai, molrat, baars - wat verenigt hen?
Harde patronen
Het eerste dat van belang is voor een lange levensduur, is de grootte. De meeste honderdplussers zijn groter dan hun familieleden. Dit helpt hen uit de pers van natuurlijke selectie te glippen: roofdieren bedreigen de olifant minder dan de spitsmuis, wat betekent dat langlevende olifanten alle kans hebben om meer nakomelingen achter te laten dan hun kortstondige familieleden. In die zin verschillen de olifanten, walvissen en haaien niet van anderen, hun lange levensduur is slechts een natuurlijk gevolg van hun indrukwekkende omvang. In die zin is het interessanter om te kijken naar degenen die niet in lengte of hoogte zijn uitgekomen, maar er toch in geslaagd zijn anderen te overleven. Onder zoogdieren is dit bijvoorbeeld de beruchte naakte molrat, maar ook boomeekhoorns en vleermuizen. Elk van hen vond zijn eigen manier om aan roofdieren te ontsnappen: ondergronds graven, in een boom klimmen of zelfs de lucht in gaan en in duisternis leven.
Het tweede belangrijke voordeel dat grootte geeft, is bescherming tegen kanker (niet zozeer door de risico's van het optreden ervan, maar eerder door een afname van de dreiging van elke individuele tumor). Stel je voor dat je een enorme staat regeert met miljoenen burgers. Als er in een van de duizend steden een opstand plaatsvindt, heeft dat nauwelijks invloed op het leven op het land, tenzij deze stad de hoofdstad is. Maar als u de prins van het kleine Liechtenstein bent en er is een revolutie in een van de zes van uw steden, dan zit u in ernstige problemen. Helaas werkt dezelfde eenvoudige rekenkunde in het lichaam van een dier. Als er zich een kleine tumor in heeft ontwikkeld, bijvoorbeeld met een gewicht van 3 gram, dan merkt een of andere capibara (55 kg) dit misschien helemaal niet, terwijl dit voor een muis (30 g) een tiende van het hele lichaam is.
Daarom zijn strategieën voor kankerbestrijding, evenals predatoren, afhankelijk van de grootte bij dieren. Zeer kleine dieren, zoals muizen, die niet kunnen ontsnappen aan de externe vijand, geven zich over aan de interne. Kleine, maar langlevende dieren, zoals de naakte molrat, verwerven vroege afweermechanismen. Hun cellen krijgen niet eens de kans om zich te vermenigvuldigen als dat niet nodig is, bijvoorbeeld als ze zonder schade omgeven zijn door dicht bindweefsel. Grote honderdplussers zoals olifanten en schildpadden wedden op late bescherming tegen kanker. Hun strijdmechanismen, bijvoorbeeld het versterkte triggeren van geprogrammeerde celdood, werken niet onmiddellijk en zijn bedoeld voor die tumoren die niet vanzelf stierven in de vroege stadia van hun ontwikkeling.
Tegelijkertijd, als u uw cellen verbiedt zich te vermenigvuldigen, hoe moet u dan omgaan met schade in het lichaam? Dit dilemma verklaart waarschijnlijk waarom er zo weinig gewervelde dieren zijn onder langlevende kampioenen: ze hebben te veel organen verworven die buitengewoon moeilijk te repareren zijn zonder de cellen extra krachten te geven. Botten worden veel erger vernieuwd dan de huid, spieren regenereren slechter dan vet, en hersenweefsel is bijna onmogelijk te herstellen. Deze tegenstrijdigheid is de basis van een van de populaire theorieën over veroudering - de theorie van "wegwerp soma" (wegwerp soma), die gemakkelijker te vertalen is als de theorie van "lichaam om te ontladen". Vanuit het oogpunt van de voortplanting van het organisme zijn alleen de geslachtscellen van belang. De rest van het lichaam - soma - is slechts een bovenbouw erboven. En hoe meer het aandacht voor zichzelf vereist, hoe meer energie er wordt besteed aan de vernieuwing ervan,hoe minder middelen er naar de geslachtscellen gaan. Daarom leven gewervelde dieren met hun structuren die niet kunnen worden hersteld, minder dan ongewervelde dieren: hun lichaam heeft uiteindelijk niet meer voldoende energie voor reparaties en het wordt “weggegooid”. En alleen de amfibieën met haaien en de staart (waartoe de Proteus behoort) kunnen bogen op geavanceerde regeneratiemogelijkheden.
Als je tenslotte naar de lijst met honderdjarigen kijkt, kun je een klimaatpatroon vinden: de meesten van hen leven in de kou. Dit geldt vooral voor koudbloedige dieren (weekdier Arctica islandica, Proteus, Aleoetenbaars en Groenlandse haai), die niet weten hoe ze de lichaamstemperatuur van binnenuit moeten regelen. Maar zelfs warmbloedige gewervelde dieren, die schijnbaar speciaal geleerd zijn zichzelf constant op te warmen, streven nog steeds naar een koudere plek. Een voorbeeld is de Groenlandse walvis. Of dezelfde naakte molrat die bijna koudbloedig werd, diep onder de grond begraven. Nu is zijn constante lichaamstemperatuur ongeveer 33 graden, wat aanzienlijk lager is dan die van zijn familieleden van knaagdieren.
Het feit is dat het warme klimaat veel ontberingen met zich meebrengt. Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller chemische reacties in het lichaam van het dier plaatsvinden, hoe meer metabolische bijproducten er worden gevormd en hoe sneller het lichaam verslijt. Daarom is het vanuit het oogpunt van een lang leven niet zo winstgevend om warmbloedig te zijn. Het is interessant dat koelbloedige honderdjarigen, die zich al alleen in de zonnestralen kunnen verwarmen, er ook de neiging toe hebben zich ervoor te verbergen. Ze hebben nog een reden om koude boven warmte te verkiezen, en dit is een lange jeugd.
Zoals we ons herinneren, komt de kindertijd overeen met een periode van negatieve veroudering. Daarom, hoe langer het organisme trekt om volwassen te worden, hoe meer tijd verstrijkt voordat zijn sterfte begint te stijgen. Leven in koude omstandigheden is een geweldige manier om de ontwikkeling van een koudbloedig dier te vertragen. Warmbloedige dieren kunnen weer profiteren van hun grootte: een olifant doet er veel langer over om te groeien dan een konijn. Er is ook een derde manier om de kindertijd uit te rekken: het vertragen van de ontwikkeling. Het meest radicale type is neoteny, reproductie in de larvale toestand. Proteus doet dat bijvoorbeeld, net als andere amfibieën met de staart. Blijkbaar trof een soortgelijk lot de naakte molrat: hoewel hij zijn leven niet als larve doorbrengt,maar zijn ontwikkeling wordt vertraagd - zijn leven lang lijkt het op een embryo van een muis of een rat en groeit het niet uit tot het uiterlijk van een 'echt volwassen' knaagdier. Deze slimme bewegingen stellen dieren in staat het body-to-throw-dilemma te omzeilen. Geslachtscellen beginnen pas energie te absorberen bij het begin van de puberteit, en het 'eeuwige kind' kan het zich veroorloven al zijn krachten te richten om zijn eigen gezondheid te behouden.
***
Dus laten we nu in onze gedachten een typisch langlevend dier samenstellen. Het is óf vrij groot óf heel klein, maar heel sluw. Het is niet geïnteresseerd in roofdieren, het krijgt zelden kanker en heeft zijn eigen verdedigingsmechanismen ertegen - het raakt de vijand van ver of wacht erop "in een hinderlaag". Het regenereert goed en heeft de neiging om in de kou te leven, ongeacht de basistemperatuur van zijn lichaam. Ten slotte verlengt het zijn kindertijd, blijft het een eeuwige larve of vertraagt het gewoon de ontwikkeling, en heeft het geen haast om zich voort te planten, waardoor middelen worden bespaard.
Ons collectieve portret beschrijft geen van de echte recorddieren. De naakte molrat is niet in staat tot regeneratie, haaien hebben geen speciale afweermechanismen tegen kanker en vleermuizen leven met verrassend hoge lichaamstemperaturen. Er staat alleen dat in elk geval een lange levensduur vanzelf is ontstaan, en er is geen algemeen recept. Elke winnaar ging zijn eigen weg en compenseerde de aangeboren tekortkomingen met nieuwe aanwinsten.
Maar een persoon past goed in het beeld van een langlevend dier. We zijn vrij klein in vergelijking met zoogdierkampioenen, lijden zelden aan roofdieren, leven beter in kou dan in warmte en ontwikkelen langzamer dan onze voorouders van primaten. Wat betreft de bescherming tegen kanker en regeneratie, we hebben deze tekortkomingen lang geleden ontdekt en werken eraan om ze te verbeteren. En als we het af hebben, valt het nog te bezien wie een lang leven zal moeten leren van wie.
Auteur: Polina Loseva
