Πώς έχουν κατακτήσει τη γήρανση οι χελώνες;
Ο θάνατος έρχεται για όλους, αλλά η γήρανση όχι — τουλάχιστον για ορισμένα είδη ζώων
Δύο νέες μελέτες που δημοσιεύθηκαν την Πέμπτη (23 Ιουνίου) στο περιοδικό Science διαπίστωσαν ότι οι χελώνες και οι χελώνες έχουν εξαιρετικά αργούς ρυθμούς γήρανσης.
Στην αιχμαλωσία, χωρίς το άγχος της εύρεσης τροφής και της αποφυγής των αρπακτικών, μερικοί μπορεί να μην γερνούν καθόλου.
«Αυτό είναι εξαιρετικά συναρπαστικό», είπε η επικεφαλής συγγραφέας μιας μελέτης Ρίτα ντε Σίλβα, η οποία διεξήγαγε την έρευνα ενώ ήταν στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Δανίας και που τώρα είναι βιολόγος στο Universidade do Porto στην Πορτογαλία.
Αυτό που το κάνει ακόμα πιο ενδιαφέρον είναι ότι οι σύγχρονοι άνθρωποι δεν έχουν ακόμη ξεκλειδώσει αυτό το όφελος, παρόλο που κατοικούμε σε έναν κόσμο με λιγότερες προκλήσεις για την καθημερινή μας επιβίωση από τα ενδιαιτήματα των πρώτων προγόνων μας.
«Ως σύγχρονοι άνθρωποι, τείνουμε να ζούμε σε πολύ καλές συνθήκες, επομένως το περιβάλλον για εμάς θα ήταν κοντά στο ιδανικό [επίσης]», είπε ο de Silva στο Live Science. «Και ακόμα, δεν μπορούμε να μειώσουμε τον ρυθμό γήρανσής μας».
Το πώς οι χελώνες αποφεύγουν τη γήρανση είναι λίγο μυστήριο, αλλά το μυστικό μπορεί να βρίσκεται στο καβούκι τους.
Γήρανση και θάνατος
Η κατανόηση αυτής της αντιγηραντικής υπερδύναμης των χελωνών απαιτεί πρώτα ένα γρήγορο σεμινάριο σχετικά με την εντυπωσιακή ιδέα ότι ενώ ο θάνατος είναι αναπόφευκτος, η γήρανση μπορεί να μην είναι. Υπάρχουν μερικοί τρόποι να σκεφτείς την ηλικία. Το ένα είναι η μακροζωία, ή η μέγιστη διάρκεια ζωής ενός είδους. Οι επιστήμονες συχνά ορίζουν τη μακροζωία ως την ηλικία κατά την οποία ένα μεγάλο ποσοστό, ας πούμε, το 95%, των ενηλίκων ενός πληθυσμού είναι νεκροί. Για τους ανθρώπους, αυτό σημαίνει μακροζωία περίπου 100 χρόνια.
Ο άλλος τρόπος να σκεφτείς τη γήρανση είναι η γήρανση. Η γήρανση είναι η αποδυνάμωση ενός οργανισμού καθώς γερνάει. Είναι εύκολο να το δούμε αυτό στους ανθρώπους. με την ηλικία, το ανοσοποιητικό σύστημα παραπαίει, τα οστά γίνονται εύθραυστα, ενεργειακές σημαίες. Επιπλέον, ο θάνατος γίνεται στατιστικά πιο πιθανός με κάθε έτος ηλικίας. Για παράδειγμα, σύμφωνα με τους αναλογιστικούς πίνακες της Διοίκησης Κοινωνικής Ασφάλισης , ένας άνδρας 50 ετών στις Ηνωμένες Πολιτείες έχει 0,48% πιθανότητα να πεθάνει μέσα στον επόμενο χρόνο. Ένας 80χρονος άνδρας έχει 5,6% πιθανότητα θανάτου μέσα σε ένα χρόνο. Για έναν αιωνόβιο άνδρα, υπάρχει σχεδόν 35% πιθανότητα να μην χτυπήσει τον επόμενο χρόνο.
Σχετικό: Γιατί οι χελώνες ζουν τόσο πολύ;
Η νέα έρευνα αποκαλύπτει ότι αυτή η συσσώρευση κινδύνου είναι πολύ, πολύ πιο αργή στις χελώνες, και σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να μην υπάρχει καθόλου. Με άλλα λόγια, σε ορισμένα είδη, η ηλικία δεν αυξάνει τον κίνδυνο θανάτου. Τελικά, όλες οι χελώνες θα πεθάνουν, γιατί αν υπάρχει έστω και 1% πιθανότητα θανάτου κάθε χρόνο, είναι αναπόφευκτο ότι ο αριθμός του ερπετού που αψηφά την ηλικία θα εμφανιστεί τελικά. Αλλά αυτή η πιθανότητα θανάτου μπορεί να είναι η ίδια είτε η χελώνα είναι 5 ή 25 ετών — είτε στις περιπτώσεις ορισμένων μακρόβιων ειδών, ίσως ακόμη και 125 ετών.
Οι επιστήμονες έχουν σημειώσει εδώ και καιρό ότι οι χελώνες και οι χελώνες μπορούν να ζήσουν εξαιρετικά μεγάλη ζωή. Φέτος, για παράδειγμα, μια γιγάντια χελώνα των Σεϋχελλών ( Aldabrachelys gigantea hololissa ) ονόματι Jonathan έκλεισε τα 190 , καθιστώντας τον την γηραιότερη χελώνα ποτέ και το γηραιότερο καταγεγραμμένο ζώο της ξηράς. Έρευνα για τη βιολογία της χελώνας υποδηλώνει ότι οι χελώνες και οι χελώνες είναι σε θέση να εξοντώσουν γρήγορα τα κατεστραμμένα κύτταρα και ότι είναι ανθεκτικές στη βλάβη του DNA που συσσωρεύεται με την πάροδο του χρόνου καθώς τα κύτταρα διαιρούνται. Αυτό προστατεύει τα άτομα ακόμη και όταν περνούν σε μεγάλη ηλικία, ανέφερε προηγουμένως το Live Science .
Η εξέλιξη της γήρανσης
Το μεγάλο ερώτημα, εξελικτικά μιλώντας, είναι πώς οι χελώνες συσσώρευσαν αυτές τις απίστευτες αντιγηραντικές δυνάμεις - και γιατί οι υπόλοιποι από εμάς έχουν κολλήσει να γερνάμε. Στις δύο νέες μελέτες, οι ερευνητές ερεύνησαν το ερώτημα τόσο σε πληθυσμούς άγριων όσο και σε αιχμαλωσία χελωνών και χελωνών.
Η μελέτη με επικεφαλής τον de Silva εξέτασε 52 είδη σε αιχμαλωσία των οποίων τα αρχεία ήταν διαθέσιμα στο Species360 Zoological Information Management System, λογισμικό που χρησιμοποιείται από ζωολογικούς κήπους για την παρακολούθηση δεδομένων σχετικά με την κτηνοτροφία. Διαπίστωσαν ότι περίπου το 75% των ειδών παρουσίασαν μηδενικά ή αμελητέα ποσοστά γήρανσης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, υπήρχε μεγάλο εύρος αβεβαιότητας σχετικά με το ρυθμό γήρανσης ενός είδους, αλλά σε άλλες, οι αριθμοί ήταν σταθεροί γύρω στο μηδέν, πράγμα που σημαίνει ότι αυτά τα είδη πιθανότατα γερνούν πολύ αργά ή καθόλου. Μερικά από αυτά τα σταθερά αμελητέα γέροντα περιελάμβαναν την ελληνική χελώνα ( Testudo graeca ) και τη μαύρη χελώνα ελών ( Siebenrockiella crassicollis ). Η γιγάντια χελώνα Aldabra ( Aldabrachelys gigantea) παρουσίασε αμελητέο ρυθμό γήρανσης και ιδιαίτερα μεγάλη μέση διάρκεια ζωής 60 ετών και άνω στην αιχμαλωσία. Η χελώνα των Γκαλαπάγκος ( Chelonoidis niger ), ένα από τα είδη που μελέτησε ο επιστήμονας Κάρολος Δαρβίνος στο ταξίδι του στα ομώνυμα νησιά το 1835, έζησε επίσης 60 χρόνια ή περισσότερα κατά μέσο όρο.
Η δεύτερη μελέτη , που διεξήχθη από διαφορετική ερευνητική ομάδα, εξέτασε τη γήρανση σε άγριους πληθυσμούς. Μια υπόθεση για το γιατί οι χελώνες γερνούν αργά ήταν εδώ και πολύ καιρό ότι επειδή είναι ψυχρόαιμες, δεν χρειάζεται να ξοδεύουν ενέργεια για να διατηρήσουν τη θερμοκρασία του σώματός τους, ίσως επιτρέποντάς τους να κατευθύνουν την ενέργεια προς την κυτταρική επισκευή. Η βιολόγος και επικεφαλής συγγραφέας του Πανεπιστημίου Northeastern Illinois Beth Reinke, συν-συγγραφέας και οικολόγος πληθυσμού άγριας ζωής στην Πολιτεία της Πενσυλβάνια, David Miller, και οι συνεργάτες του θέλησαν να δοκιμάσουν αυτή την ιδέα συγκρίνοντας τα ποσοστά γήρανσης των ψυχρόαιμων ζώων με τα ποσοστά γήρανσης των θερμόαιμων ζώων, ελέγχοντας τους παράγοντες όπως το μέγεθος του σώματος.
Για να γίνει αυτό, έπρεπε να συγκεντρώσουν δεδομένα από πολλούς επιστήμονες σε όλο τον κόσμο που σημειώνουν ή επισημαίνουν ζώα σε έναν άγριο πληθυσμό και στη συνέχεια επιστρέφουν χρόνο με το χρόνο για να δουν αν μπορούν να ξανασυλλάβουν αυτά τα ζώα. Αυτές οι μακροπρόθεσμες μελέτες πεδίου είναι ένας από τους λίγους τρόπους για να μάθετε για τη μακροζωία των ζώων και τα δημογραφικά στοιχεία στην άγρια φύση.
«Έχω τόσο δέος που καταφέραμε να κάνουμε τόσους πολλούς ερευνητές πρόθυμους να συνεισφέρουν τα δεδομένα τους που έχουν ιδρώσει για ώρες στο πεδίο», είπε ο Reinke στο Live Science.
Προς έκπληξή τους, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα ψυχρόαιμα ζώα δεν γερνούσαν πιο αργά από τα θερμόαιμα ζώα. Αντίθετα, τα ψυχρόαιμα πλάσματα εμφάνισαν ένα πολύ ευρύτερο φάσμα επιπτώσεων της γήρανσης, με ορισμένα να γερνούν πιο γρήγορα από τα θερμόαιμα ζώα παρόμοιου μεγέθους, και μερικά να γερνούν πιο αργά. Τουλάχιστον ένα είδος σε καθεμία από τις τέσσερις ομάδες (βάτραχοι και φρύνοι, κροκόδειλοι, σαύρες, χελώνες) παρουσίασε αμελητέα ποσοστά γήρανσης. Ωστόσο, όπως και στη μελέτη του de Silva και του συναδέλφου, οι χελώνες ξεχώρισαν.
«Αυτό που βρήκαμε είναι ότι υπάρχουν κάποια πραγματικά σταθερά μοτίβα στις χελώνες, που είναι ότι ζουν πολύ καιρό και γερνούν πολύ αργά», είπε ο Μίλερ στο Live Science.
Επειδή η ψυχρότητα δεν μπορούσε να εξηγήσει αυτή την αργή γήρανση, οι ερευνητές εξέτασαν άλλους πιθανούς παράγοντες που θα μπορούσαν να εξηγήσουν γιατί ορισμένα είδη γερνούν γρήγορα και άλλα αργά. Εξέτασαν τις μέσες τοπικές θερμοκρασίες στην περιοχή κάθε είδους, αλλά βρήκαν διαφορετικά μοτίβα: Τα θερμότερα κλίματα αύξησαν τον ρυθμό γήρανσης στα ερπετά, αλλά τον μείωσαν στα αμφίβια. Διαπίστωσαν επίσης ότι η μακροζωία συνδέθηκε με τη μεταγενέστερη σεξουαλική ωριμότητα, υποδεικνύοντας έναν πιο αργό ρυθμό ζωής για τα μακρόβια ψυχρόαιμα πλάσματα.
Πώς να πεθάνεις χωρίς να γεράσεις
Αλλά ένα από τα πιο ενδιαφέροντα ευρήματα ήταν ότι τα πιο αργά γηρασμένα ψυχρόαιμα πλάσματα ήταν επίσης εκείνα που είχαν την πιο ισχυρή άμυνα για να τα προστατεύσουν από τα αρπακτικά. Συγκεκριμένα, η φυσική προστασία όπως τα κοχύλια συνδέθηκε με χαμηλά ποσοστά γήρανσης.
Τα κοχύλια εμποδίζουν τις χελώνες να φαγωθούν, πράγμα που σημαίνει ότι τα ποσοστά θνησιμότητας τους από εξωτερικές πηγές είναι χαμηλότερα από τα ζώα χωρίς τέτοια προστασία. (Φανταστείτε την πιθανότητα μιας νεαρής χελώνας κουτιού να επιζήσει από επίθεση από αλεπού, σε σύγκριση με τις πιθανότητες ενός νεαρού κουνελιού.) Αυτό το χαμηλό ποσοστό θνησιμότητας σε όλες τις ηλικίες σημαίνει ότι οι χελώνες είναι πιθανό να επιβιώσουν αρκετά για να επωφεληθούν από την κυτταρική τους προστασία κατά της γήρανσης , είπε ο Μίλερ.
"Εάν πολλά ζώα τρώγονται ή πεθάνουν από ασθένεια. δεν επιβιώνουν πολλά για αρκετό καιρό ώστε να υπάρχει κάποιο όφελος από το είδος των κυτταρικών διεργασιών που επιβραδύνουν τη γήρανση", είπε ο Μίλερ. Τα προστατευτικά χαρακτηριστικά μπορεί να επιτρέψουν στα ζώα να ζήσουν αρκετά ώστε η εξέλιξη να δράσει σε αντιγηραντικές προστασίες, με άλλα λόγια.
Υπάρχουν πιθανοί εξελικτικοί παραλληλισμοί με τους ανθρώπους, είπε ο Μίλερ, πολλοί από τους οποίους σήμερα ζουν σε ήπιες συνθήκες με εύκολη πρόσβαση σε τροφή και καταφύγιο – όχι σε αντίθεση με τις αιχμάλωτες χελώνες. Οι χελώνες και οι χελώνες μπορεί να φαίνονται αξιοζήλευτες με την αργή τους γήρανση, αλλά οι άνθρωποι στην πραγματικότητα δεν είναι σαθροί στο τμήμα μακροζωίας, είπε ο Μίλερ. Οι άνθρωποι γερνούν πιο γρήγορα από τη μέση χελώνα, αλλά πολύ πιο αργά από πολλά άλλα είδη.
Η βιολογία των χελωνών και των χελωνών θα μπορούσε να βοηθήσει να ξεκλειδωθούν τα μυστικά κατά της γήρανσης για τους ανθρώπους, αλλά απαιτείται πολύ περισσότερη έρευνα για να φτάσουμε εκεί, είπε ο Reinke. Χρειάζεται περισσότερη δουλειά για να κατανοήσουμε την εξέλιξη της γήρανσης και σε άλλα ζώα. Για παράδειγμα, δεν υπάρχουν πολλά δεδομένα για τα εξαιρετικά μακρόβια είδη, ειδικά για το αν επιταχύνονται ή όχι τα ποσοστά γήρανσης σε κάποιο σημείο σε ζώα που ζουν πολύ μεγάλη ζωή. Ο Τζόναθαν η χελώνα, για παράδειγμα, είναι τυφλή, δεν μπορεί να μυρίσει και πρέπει να ταΐζεται με το χέρι, έγραψαν ο βιολόγος του Πανεπιστημίου της Αλαμπάμα, του Μπέρμιγχαμ, Στίβεν Άουσταντ, και ο γηράσκοντας ερευνητής του Πανεπιστημίου της Νότιας Καλιφόρνια, Κάλεμπ Φιντς, σε ένα άρθρο που συνόδευε τις δύο μελέτες.
«Ακόμα κι αν πολλά από αυτά τα συναρπαστικά είδη στερούνται σημαντικά αυξανόμενης θνησιμότητας με την ηλικία», έγραψαν οι Austad και Finch, «μερικά εμφανώς εμφανίζουν αναπηρίες της γήρανσης».
Δημοσιεύτηκε αρχικά στο Live Science
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου