Senėjimo „evoliucijos sprendimų“ atskleidimas | MSUTiandien

Senėjimo „evoliucijos sprendimų“ atskleidimas |  MSUTiandien

Tarptautinė 114 mokslininkų komanda atliko išsamiausią iki šiol senėjimo ir ilgaamžiškumo tyrimą, naudodama duomenis, surinktus laukinėje gamtoje iš 107 gyventojų. 77 roplių ir varliagyvių rūšys visame pasaulyje.


MSU profesorė Anne Bronikowski

Komanda, vadovaujama Mičigano valstijos universiteto Pensilvanijos valstijos universiteto mokslininkų ir Šiaurės Rytų Ilinojaus universitetas, birželio 23 d. paskelbė savo išvadas žurnale Science.

Tarp daugelio jų atradimų, į tyrinėtojai Pirmą kartą užfiksuota, kad vėžliai, salamandros ir krokodilai (įskaitant krokodilus, aligatorius ir kaimanus) turi ypač lėtą senėjimo greitį ir ilgesnę jų gyvenimo trukmę.

„Esame įsipareigoję tyrinėti ilgai gyvenančias rūšis laukinėje gamtoje, nes gamta jau atliko eksperimentą „kaip senti lėtai“, – rašė MSU mokslininkai Anne. Bronikovskis ir Fredrikas Janzenas.

Bronikovskis yra vienas iš tyrimo vadovų, kuris neseniai prisijungė MSU kaip profesorius integracinė biologija viduje Gamtos mokslų kolegija ir prie WK Kellogg biologinė stotis, arba KBS. Janzenas yra KBS direktorius, taip pat Gamtos mokslų kolegijos profesorius Žemės ūkio ir gamtos išteklių kolegija.

MSU profesorius Fredricas Janzenas

MSU profesorius Fredricas Janzenas

„Anne kartais vadina šiuos pavyzdžius „evoliucijos sprendimais“, padedančiais senti“, – sakė Janzenas.

„Jie yra svarbūs žmogaus silpnumo tyrimams, nes mūsų ląstelių ir genomo keliai yra bendri daugelyje gyvūnų gyvenimo“, – sakė Bronikowskis.

„Jei galime suprasti, kas leidžia kai kuriems gyvūnams senti lėčiau, galime geriau suprasti ir žmonių senėjimą, taip pat galime informuoti roplių ir varliagyvių, iš kurių daugeliui gresia arba nykstantis pavojus, apsaugos strategijos“, – sakė Davidas Milleris, vyresnysis mokslo straipsnio autorius ir laukinės gamtos populiacijos ekologijos docentas Penn State.

Savo tyrime mokslininkai taikė metodus, naudojamus tiek ekologijos, tiek evoliucijos moksluose, kad analizuotų roplių ir varliagyvių senėjimo ir ilgaamžiškumo pokyčius. Šie „šaltakraujai“ arba ektoterminiai gyvūnai skiriasi nuo „šiltakraujų“ arba endoterminių žinduolių ir paukščių.

„Viena iš įdomių išvadų buvo ta, kad kiekviena grupė turi lėtai arba nereikšmingą senėjimo rūšį visose šiose skirtingose ​​​​ektotermose“, – rašė Bronikowski ir Janzen.

„Skamba dramatiškai sakyti, kad jie visai nesensta“, – sakė jis Beth Reinke, pirmoji mokslo ataskaitos autorė ir Šiaurės Rytų Ilinojaus universiteto biologijos docentė. “Tačiau iš esmės jų mirties tikimybė nesikeičia su amžiumi, kai jie baigia daugintis.”

Tuataros (Sphenodon punctatus), lėtai senstančio roplio, aptinkamo Naujojoje Zelandijoje, veidas.  Kreditas: Sarah Lamar

Tuataros (Sphenodon punctatus), lėtai senstančio roplio, aptinkamo Naujojoje Zelandijoje, veidas. Kreditas: Sarah Lamar

„Nereikšmingas senėjimas reiškia, kad jei gyvūno tikimybė mirti per metus yra 1% 10 metų amžiaus, jei jis gyvas sulaukęs 100 metų, jo tikimybė numirti vis tiek yra 1%. Priešingai, suaugusioms JAV moterims rizika mirti per metus yra maždaug 1 iš 2500 sulaukus 20 metų ir 1 iš 24, sulaukus 80 metų“, – sakė Penn State Miller, remdamasis dabartiniais duomenimis. JAV socialinės apsaugos administracijos aktuarinė lentelė. „Kai rūšių mirtingumas yra nereikšmingas, toks mirtingumas tiesiog neįvyksta.

Tyrėjai taip pat palygino savo atradimus ektotermose su tuo, kas žinoma apie endotermas ir išnagrinėjo ankstesnes hipotezes, susijusias su senėjimu.

Pavyzdžiui, termoreguliacijos režimo hipotezė rodo, kad endotermos sensta greičiau nei ektotermos, nes endotermų metabolizmas yra didesnis, kad padėtų reguliuoti jų kūno temperatūrą.

„Žmonės linkę manyti, kad, pavyzdžiui, pelės greitai sensta, nes jų metabolizmas yra greitas, o vėžliai sensta lėtai, nes jų medžiagų apykaita yra maža“, – sakė Milleris.

Tačiau komandos išvados atskleidžia, kad ectotermų senėjimo greitis ir gyvenimo trukmė svyruoja ir gerokai viršija, ir žemiau žinomų panašaus dydžio endotermų senėjimo tempų. Taigi atrodo, kad tai, kaip gyvūnas reguliuoja savo temperatūrą – šaltakraujis ir šiltakraujis – nebūtinai rodo jo senėjimo greitį ar gyvenimo trukmę.

Tamsiai žaliai dažyto vėžlio nuotrauka su geltonomis ir oranžinėmis juostelėmis ant veido ir kojų.  Vėžlys laikomas priešais šlapžemę, kurios fone matosi aukšta žalia žolė ir lelijų trinkelės.

Nupiešto vėžlio (Chrysemys picta) nuotrauka, plačiai paplitusi Šiaurės Amerikoje gėlavandenių vėžlių rūšis. Kreditas: Beth A. Reinke

„Neradome pritarimo minčiai, kad mažesnis medžiagų apykaitos greitis reiškia, kad ektotermos sensta lėčiau“, – sakė Milleris. „Tie santykiai galiojo tik vėžliams, o tai rodo, kad vėžliai yra unikalūs tarp ektotermų.

Tada yra „apsauginių fenotipų hipotezė“, kuri rodo, kad gyvūnai, turintys apsaugą suteikiančių savybių, tokių kaip šarvai, stuburai ar kriauklės, turi ilgesnį gyvenimą. Tai savo ruožtu skatina lėtesnį senėjimą.

Grupė dokumentavo, kad šie apsauginiai bruožai iš tikrųjų leidžia gyvūnams senti lėčiau ir gyventi daug ilgiau pagal savo dydį nei tie, kurie neturi apsauginių fenotipų.

“Šie įvairūs apsauginiai mechanizmai gali sumažinti gyvūnų mirtingumą per kelias kartas”, – sakė Reinke. „Todėl labiau tikėtina, kad jie gyvens ilgiau, o tai gali pakeisti kartoms skirtą atrankos vaizdą, kad būtų lėtesnis senėjimas. Mes radome didžiausią vėžlių apsauginio fenotipo hipotezės palaikymą. Tai vėlgi rodo, kad vėžliai, kaip grupė, yra unikalūs.

Faktiškai, neseniai pagamino vėžlį, vardu Džonatanas žinios už tai, kad sulaukęs 190 metų yra „seniausias pasaulyje gyvas sausumos gyvūnas“.

“Gali būti, kad jų pakitusi morfologija su kietais apvalkalais suteikia apsaugą ir prisidėjo prie jų gyvenimo istorijos raidos, įskaitant nereikšmingą senėjimą arba demografinio senėjimo trūkumą ir išskirtinį ilgaamžiškumą”, – sakė MSU Bronikowski.

Nuotraukoje pavaizduota ant žalios lapijos sėdinti Darvino varlė – nedidelė varliagyvė pailgu snukučiu ir banano žievelę primenančiomis spalvomis.

Darvino varlės (Rhinoderma darwinii) patelė Čilės pietuose. Kreditas: ONG Ranita de Darwin

Bronikovskis padėjo pradėti tyrimą, remdamas dotaciją iš Nacionalinis senėjimo institutas, vienas iš Nacionalinių sveikatos institutų, tirti dažytų vėžlių senėjimą. Hugo Cayeula, Liono universiteto Prancūzijoje doktorantas, vadovavo panašiam varlių ir varliagyvių projektui, todėl buvo prasminga bendradarbiauti, sakė Bronikowskis.

Iš ten šiaurės rytų Ilinojaus Reinke kreipėsi į vis daugiau tyrinėtojų, kad įtrauktų vis daugiau ektotermų (išsamų autorių ir jų sąsajų sąrašą rasite mokslo paskelbtame rankraštyje).

Grupės naujas tyrimas buvo įmanomas tik dėl daugybės bendradarbių iš viso pasaulio, tiriančių įvairias rūšis, sakė Reinke.

Leave a Comment

Your email address will not be published.