Текст книги "Против часовой стрелки"
Автор книги: Полина Лосева
Жанр: Биология, Наука и Образование
Возрастные ограничения: +16
сообщить о неприемлемом содержимом
Текущая страница: 4 (всего у книги 26 страниц) [доступный отрывок для чтения: 9 страниц]
Как только мы переводим взгляд с абсолютных значений продолжительности жизни на динамику старения, картина существенно меняется. Давайте посмотрим на рисунок из статьи (Jones et al., 2013)[54]54
Jones et al. Diversity of ageing across the tree of life // Nature. 2013 Dec; 505: 169–173.
[Закрыть], авторы которой собрали данные о рождаемости и смертности у разных живых организмов. Для каждого из животных они построили график с тремя кривыми. Все они начинаются с момента полового созревания (детство авторы не учитывали) и заканчиваются в том возрасте, когда в живых остается лишь 5 % взрослых особей. Первая кривая отражает относительную смертность (то есть аналогична кривой Гомперца для человека), вторая – относительную плодовитость: за единицу принята средняя плодовитость / смертность в популяции, остальные значения вычислены по отношению к ней. Наконец, третья кривая соответствует выживаемости – проценту животных в популяции, которые достигают того или иного возраста.
У большинства млекопитающих графики в целом похожи на человеческие. У кого-то дольше сохраняется плодовитость, как у льва, у кого-то медленнее растет смертность – например, у шимпанзе, – но общая форма кривых различается незначительно. Однако, как только мы обращаемся к другим позвоночным, а затем и к беспозвоночным, графики становятся гораздо разнообразнее.
Различия хорошо видны, если посмотреть на кривую выживаемости. Как и у всех стареющих организмов, у человека она сильно изогнута по сравнению с прямой: в начале жизни смертность растет довольно медленно (кривая пологая), а потом резко увеличивается, и кривая выживаемости падает вниз в соответствии с законом Гомперца.
Но если мы посмотрим на график, построенный для льва, то увидим, что там кривая выживаемости сглажена: разница в смертности между молодыми и старыми особями меньше. А вот у некоторых беспозвоночных – например, у гидры или моллюска морское ушко – линия и вовсе прямая. Переведем с математического языка на биологический: у этих животных шансы выжить или умереть не зависят от возраста. Следовательно, для них критерий Гомперца не работает и старения в статистическом смысле у них нет.
Пример с гидрой отлично иллюстрирует парадокс поиска долгожителей: в ее организме нет минерального скелета, по которому мы могли бы датировать возраст. А значит, и в список чемпионов по долголетию ей попасть не суждено. Тем не менее эксперименты с некоторыми видами гидр свидетельствуют если не о бессмертии, то о достаточно долгой жизни. Первый такой эксперимент c Hydra vulgaris поставил[55]55
Martínez D. E. Mortality Patterns Suggest Lack of Senescence in Hydra // Experimental Gerontology. 1998 Mar; 33 (3): 217–225.
[Закрыть] испанец Мартинес в 1998 году: ученый держал животных в аквариуме в течение нескольких лет, меняя им воду и еду, и отсаживал молодых особей, чтобы те не конкурировали с более взрослыми. Но никаких признаков старения он не обнаружил: гидры все так же размножались и не спешили умирать. Возможно, дело в том, что срока наблюдения не хватило, чтобы заметить изменения. Но если говорить о возможном бессмертии, то любой срок окажется мал. Нам остается лишь судить по косвенным данным: например, исследователи из Германии построили[56]56
Schaible R., Ringelhan F., Kramer B., Miethe T. Environmental challenges improve resource utilization for asexual reproduction and maintenance in hydra // Experimental Gerontology. 2011 Oct; 46 (10): 794–802.
[Закрыть] кривые выживаемости для Hydra magnipapillata, и по ним можно подсчитать[57]57
Cм. п. 53.
[Закрыть], что такими темпами около 5 % популяции гидр может дожить до 1400 лет. Поэтому гидра вполне могла бы занять третье место на пьедестале долгожителей, будь у нас хоть какие-то материальные подтверждения этих оценок.
Правда, говорить о том, что животные вроде гидры или моллюска морское ушко не стареют вообще, никто пока не решается – это означало бы, что старение необязательно для живой системы. А делать такое утверждение довольно рискованно: после этого придется искать доказательства, что эти животные потенциально бессмертны, и убеждать в этом сторонников неизбежности старения (которых, кажется, все-таки большинство).
Чтобы не тратить время на подобные споры, ученые придумали компромиссный термин – пренебрежимое старение (negligible senescence). Он допускает то, что мы что-то упустили, где-то неправильно обработали данные или проглядели какие-то скрытые признаки старения. Иными словами, предполагается, что организмы вроде гидры все-таки стареют, но так медленно, что наши данные этого не отражают.
В 1990 году американский геронтолог Калеб Финч предложил[58]58
Finch C. E. Longevity, senescence, and the genome. University of Chicago Press, 1994.
[Закрыть] три критерия пренебрежимого старения, которыми геронтологи пользуются до сих пор:
1. Смертность не растет в зависимости от возраста.
2. Плодовитость не снижается после достижения зрелости.
3. Нет возрастных заболеваний, которые ухудшают здоровье и физиологические функции.
На сегодняшний день, если верить базе данных AnAge[59]59
http://genomics.senescence.info/species/nonaging.php.
[Закрыть] – одному из главных источников, который агрегирует данные о старении животных, – пренебрегающими старением можно назвать шесть видов животных: хвостатую амфибию Proteus anguinus (максимальная продолжительность жизни 102 года), черепах Emydoidea blandingii (77 лет) и Terrapene carolina (138 лет), алеутского морского окуня Sebastes aleutianus (205 лет), морского ежа Strongylocentrotus franciscanus (200 лет) и моллюска Arctica islandica (507 лет).
Этот список не полностью совпадает со списком долгожителей-рекордсменов и не пересекается с набором пренебрежимо стареющих животных, графики выживаемости которых выходят на прямую. Все дело в том, что каждый список составляет отдельная группа ученых и часто им не кажутся убедительными или полными данные коллег.
Наконец, встречаются и такие ситуации, когда кривая выживаемости животного прогибается в обратную сторону и становится вогнутой – как, например, в случае красноногой лягушки и пустынной черепахи-гофера.
Фактически это означает, что с течением времени вероятность их смерти уменьшается, а не растет. Такую ситуацию предложили называть[60]60
Vaupel J. W., Baudisch A., Dölling M., Roach D. A., Gampe J. The case for negative senescence // Theoretical Population Biology. 2004 Jun; 65 (4): 339–351.
[Закрыть] отрицательным старением. В жизни человека тоже есть период, напоминающий отрицательное старение, – это тот самый «провал детства», который когда-то не заметил Гомперц. Можно было бы сказать, что в первые годы жизни человек стареет отрицательно, но мы чаще называем этот период развитием. Возможно, и другие животные начинают жизнь с подобного периода, который позже сменяется либо пренебрежимым, либо обычным старением.
На первый взгляд может показаться, что пренебрежимо и отрицательно стареющие животные бессмертны, поскольку риск умереть у них не увеличивается. Но это верно только в идеале. Если смертность остается выше заветного нуля, это значит, что рано или поздно особи будут умирать независимо от того, сколько им лет. А поскольку особей конечное число, то рано или поздно умрут все. Поэтому, например, отрицательное старение встречается[61]61
Ebert T. A. Negative senescence in sea urchins // Experimental Gerontology. 2019 Jul; 122: 92–98.
[Закрыть] не только у долго-, но и у короткоживущих морских ежей. У последних просто изначально высокий уровень смертности, поэтому, хоть он и снижается со временем, долго прожить никто не успевает.
Глядя на "линии смерти" для разных существ, мы можем представить себе, как должен выглядеть жизненный путь долгожителя. Этот организм должен медленно развиваться и как можно дольше оставаться на стадии отрицательного старения, то есть детства. Однако, как видно на примере морских ежей, отрицательное старение позволяет жить долго лишь тем, кто редко умирает, то есть тем, кто смог укрыться от внешних и внутренних угроз. Таким образом, на пути к бессмертию организм должен приобрести по меньшей мере два свойства: защиту от врагов и долгое детство. Давайте разберемся, какими способами этого можно достичь.
Дороги жизниПомимо пренебрежимо стареющих организмов, в животном мире есть немало пусть смертных, но долгожителей, за жизненными стратегиями которых тоже интересно наблюдать. Показательно, что они разбросаны по разным группам позвоночных: среди них несколько видов акул, ряд черепах, отдельные птицы, некоторые киты и пара видов землекопов. Напрашивается вывод, что способность жить долго возникла в каждой группе животных независимо, а значит, и пришли они к этому разными путями – каждая выбрала свой метод укрываться от врагов и растянуть детство.
Самый простой способ снизить смертность – стать неуязвимым для хищников, например, вырасти большим. Если мы посмотрим на зависимость продолжительности жизни от размера[62]62
Ma S., Gladyshev V. N. Molecular signatures of longevity: Insights from cross-species comparative studies // Seminars in Cell & Developmental Biology. 2017 Oct; 70: 190–203.
[Закрыть] (в данном случае – массы тела) среди млекопитающих, то увидим однозначную тенденцию: чем больше зверь, тем дольше он живет. Самые мелкие представители класса – насекомоядные землеройки и ежи – оказываются в левом нижнем углу, а самые крупные – слоны, киты и копытные – в правом верхнем, среди долгожителей. Исключение составляют только человек (что частично можно списать на успехи медицины), голый землекоп и летучие мыши. Тем, кто не может вырасти большим, остается избегать встречи с хищниками другими путями: землекоп прячется в подземных туннелях, человек укрывается в пещерах и изобретает оружие и орудия труда, а летучая мышь поднимается в воздух. Итак, первая примета долгожителя – большой размер, умение уклоняться от встречи с хищниками или дать им отпор.
Но даже тех, кто ускользнул от внешних врагов, подстерегает враг внутренний. Опухоли не щадят никого: в том или ином виде они встречаются[63]63
Aktipis C. A. et al. Cancer across the tree of life: cooperation and cheating in multicellularity // Philosophical Transactions of the Royal Society B. 2015 Jul; 370 (1673).
[Закрыть] почти у всех групп многоклеточных животных, за исключением губок и полухордовых (одного из типов беспозвоночных).
С одной стороны, большим организмам рак не так страшен[64]64
Seluanov A., Gladyshev V. N., Vijg J., Gorbunova V. Mechanisms of cancer resistance in long-lived mammals // Nature Reviews Cancer. 2018 Apr; 18: 433–441.
[Закрыть], как мелким, если только не затрагивает жизненно важные органы. С другой стороны, чем крупнее организм, тем больше в нем клеток, поскольку клетки слона и мыши в среднем одинакового размера. Следовательно, тем выше шанс, что какая-нибудь из них поднимет бунт, начнет размножаться, выйдет из-под контроля и разовьется в опухоль.
У большинства известных нам долгожителей – у слонов и китов, летучих мышей и голых землекопов, черепах[65]65
Qusada V. et al. Giant tortoise genomes provide insights into longevity and age-related disease // Nature Ecology & Evolution. 2018 Dec; 3: 87–95.
[Закрыть] и попугаев[66]66
Wirthin M. Parrot genomes and the evolution of heightened longevity and cognition // Current Biology. 2018 Dec; 28 (24): 4001–4008. E7.
[Закрыть] – есть дополнительные механизмы, с помощью которых они подавляют восстания клеток и следят за их делением (подробно мы о них поговорим в третьей части книги). Второй признак долгожителя – активная борьба с опухолями, рак у них бывает довольно редко.
Крупные животные, как правило, производят на свет мало детенышей, вкладывая в каждого много энергии. Поэтому преимущество получают[67]67
De Magalhães J. P., Costa J., Church G. M. An analysis of the relationship between metabolism, developmental schedules, and longevity using phylogenetic independent contrasts // Journal of Gerontology: Series A. 2007; 62A (2): 149–160.
[Закрыть] долгоживущие организмы – они успевают оставить больше потомства. Кроме того, детенышам крупных животных нужно больше времени на то, чтобы дорасти до размера взрослой особи. Так увеличение размера приводит к длинному детству – третьему свойству долгожителей.
Замедлить развитие и растянуть детство можно несколькими способами. Многим животным это удается благодаря холоду[68]68
Flouris A. D. & Piantoni C. Links between thermoregulation and aging in endotherms and ectotherms // Temperature. 2015 Apr; 2 (1): 73–85.
[Закрыть]: чем ниже температура тела, тем медленнее обмен веществ и тем дольше развивается организм. Однако прямая зависимость продолжительности детства и температуры известна только для холоднокровных животных, которые не способны поддерживать постоянную температуру собственного тела. Возможно, именно поэтому большинство холоднокровных долгожителей, таких как гренландская акула, алеутский окунь или протей обыкновенный, который обитает в темных влажных пещерах, избегают теплого климата. И по этой же причине, наверное, долгожителей так мало среди теплокровных животных, то есть млекопитающих и птиц. Так что четвертое условие, полезное для борьбы со старением, – это жизнь в холоде.
Если животное дольше, чем другие, остается незрелым, то у него могут сохраниться некоторые ценные свойства детенышей. Одно из них – способность к регенерации: отращиванию новых конечностей или хотя бы заживлению поверхностных ран. Это довольно распространенная черта среди долгоживущих организмов – ее можно встретить, например, у акулы[69]69
Marra N. J. et al. White shark genome reveals ancient elasmobranch adaptations associated with wound healing and the maintenance of genome stability // PNAS. 2019 Mar; 116 (10): 4446–4455.
[Закрыть], не говоря уже о беспозвоночных вроде плоских червей и иглокожих. Она же, судя по всему, ответственна за долголетие гидры.
Есть от регенерации и косвенная польза: для того чтобы организм хорошо восстанавливался, клеткам необходимо активно делиться. А это значит, что все продукты обмена веществ, весь молекулярный мусор (о нем мы еще подробно поговорим в следующей части книги), который успевает накопиться в клетке, распределяется[70]70
Golubev A., Hanson A. D., Gladyshev V. N. A Tale of Two Concepts: Harmonizing the Free Radical and Antagonistic Pleiotropy Theories of Aging. // Antioxidants & Redox Signaling.. 2018 Oct; 29 (10): 1003–1017.
[Закрыть] по дочерним клеткам. При этом его концентрация снижается, и клетки становятся более живучими. Вероятно, именно регенерация ответственна за долголетие кораллов Gerardia и Leiopathes (они, как и гидра, относятся к стрекающим и устроены похожим образом) и других беспозвоночных.
Теперь мы можем нарисовать собирательный портрет животного-долгожителя. Оно крупнее, чем родственные ему виды, редко погибает от зубов хищников, живет в холоде или поддерживает низкую температуру тела, практически не болеет раком, но при этом хорошо регенерирует. Такое животное, скорее всего, начинает свою жизнь с отрицательного старения, поскольку детенышу нужно время, чтобы вырасти крупным и начать размножаться, – и это дополнительно удлиняет его жизнь. Затем бóльшую часть жизни организм проводит в фазе пренебрежимого старения, когда смертность не увеличивается со временем.
Впрочем, ни одно реальное животное в этот собирательный образ не вписывается. Среди долгожителей есть те, кто не изобрел собственных приемов защиты от рака (в отличие от белой акулы), есть мелкие животные (например, попугай), есть живущие в жарком климате (слон) и неспособные к регенерации (голый землекоп). Это еще раз подтверждает, что долголетие каждый раз возникает независимо. А значит, не существует универсального ответа на вопрос "Что нужно сделать, чтобы жить долго?". Сколько видов-долгожителей – столько и рецептов бессмертия.
Двигатель прогрессаВ природе сама по себе долгая жизнь не дает организмам непосредственного преимущества. Вероятно, поэтому не все животные к ней стремятся, а соответствующими приспособлениями для долголетия обзаводятся лишь отдельные виды. Продолжительность жизни сумчатых млекопитающих, например, на 20 % меньше[71]71
Austad S. N., Fischer K. E. Mammalian Aging, Metabolism, and Ecology: Evidence From the Bats and Marsupials // Journal of Gerontology. 1991 Mar; 46 (2): B47–B53.
[Закрыть], чем им положено при их массе тела и скорости обмена веществ. Иными словами, мало кто живет долго просто потому, что может себе это позволить. Если кто-то живет долго, значит, ему это зачем-то нужно, значит, в конкретной популяции естественный отбор благоприятствует именно долгоживущим особям.
Мы уже встречались с одним фактором, который делает долгожительство выгодным, – это размер. Поскольку крупные животные обычно не приносят много потомства за раз, то единственный способ поддерживать популяцию на плаву – размножаться много лет подряд, то есть жить долго. Но есть и еще одно обстоятельство, которое может дать преимущество долгожителям, – это социальная структура.
У социальных животных часто бывает так, что одни классы или касты в колонии живут дольше, чем другие. И социальная несправедливость может быть еще одним ключом к секрету долголетия. В некоторых случаях ответ простой: доминантные особи живут дольше, чем подчиненные, просто потому, что реже выходят из нор в поисках еды – так происходит, например, у сурков[72]72
Cram D. L. et al. Rank-Related Contrasts in Longevity Arise from Extra-Group Excursions Not Delayed Senescence in a Cooperative Mammal // Current Biology. 2018 Sep; 28 (18): 2934–2949.e4.
[Закрыть]. Но чаще дело в том, что одни особи больше размножаются, чем другие. Это встречается у эусоциальных животных.
Эусоциальностью называют распределение ролей в популяции, которое обычно включает в себя репродуктивную специализацию: одни особи размножаются, а другие нет. В такой ситуации естественный отбор действует на них по-разному: тем, кому выпал счастливый билет и случай произвести потомство, выгодно жить как можно дольше. А тем, кому размножиться не суждено, долголетие ни к чему.
Так, например, устроена[73]73
Schmidt C. M., Jarvis U. M., Bennett N. C. The long-lived queen: reproduction and longevity in female eusocial Damaraland mole-rats (Fukomys damarensis) // African Zoology. 2013 Mar; 48 (1): 193–196.
[Закрыть] колония дамарского пескороя, родственника голого землекопа: одна плодовитая царица-долгожитель и множество неразмножающихся самок, которые умирают гораздо раньше. Правда, какие изменения в организме отвечают за это разделение обязанностей и неравную продолжительность жизни, до сих пор неизвестно.
Гораздо больше мы знаем про причины аналогичной несправедливости[74]74
Haddad L. S., Kelbert L., Hulbert A. J. Extended longevity of queen honey bees compared to workers is associated with peroxidation-resistant membranes // Experimental Gerontology. 2007 Jul; 42 (7): 601–609.
[Закрыть] у медоносной пчелы. В одном и том же улье можно найти рабочих пчел, которые живут в среднем 1,5 месяца, и матку, которая может дожить до 8 лет (в среднем 3–5). Судя по всему, дело в еде: рабочие пчелы питаются в основном цветочной пыльцой, матке же достается маточное молочко. А в молочке недавно обнаружили вещество ройалактин[75]75
Wan D. C. et al. Honey bee Royalactin unlocks conserved pluripotency pathway in mammals // Nature Communications. 2018 Dec; 9: 5078.
[Закрыть], которое фактически омолаживает клетки в организме матки и поддерживает ее способность к регенерации (мы вернемся к этому в главе «Виноваты гены»). Так что Винни-Пух, вероятно, не просто так стремился проникнуть в пчелиный улей, а долголетие действительно может быть связано с правильным питанием, по крайней мере у пчел.
В пчелиной семье обязанности разделены раз и навсегда, поэтому жить долго выгодно только матке – на ней вся ответственность за размер будущего улья. Но в животном мире бывает и так, что репродуктивная специализация не постоянная, а временная. Каждая особь в такой колонии может получить шанс на размножение – и тогда жить долго выгодно абсолютно всем.
Именно это, судя по всему, произошло с голыми землекопами.
Еще немного о голом землекопеО том, что голый землекоп (он же голая кротовая крыса, он же Heterocephalus glaber) – животное необычное, стало известно еще до того, как его стали пристально изучать. В 1974 году биолог Ричард Александер, занимавшийся эволюцией социальности, предположил[76]76
Alexander R. D. The evolution of social behavior // Annual Reviews in Ecology, Evolution and Systematics. 1974; 5: 325–383.
[Закрыть] – по аналогии с муравьями и пчелами, – что где-то должно существовать эусоциальное млекопитающее. Александер считал, что для таких животных понадобится большое пространство (аналог улья или муравейника), защищенное от хищников, – то есть, скорее всего, подземное. А чтобы им хватило еды, в почве должно быть достаточно растительных клубней. Значит, – рассуждал Александер, – это может быть какая-то область в Африке, где сезонный климат вынуждает растения запасать питательные вещества впрок.
И действительно, именно в подземных тоннелях восточной Африки и нашли голых землекопов. Впоследствии оказалось, что они не единственные эусоциальные животные среди млекопитающих. Кроме них, этим свойством обладают еще – помимо человека (впрочем, по поводу его эусоциальности споры еще продолжаются) – дамарские пескорои. Однако голые землекопы оказались гораздо более полезными объектами исследований.
Эти небольшие грызуны, размером приблизительно с мышь, обладают множеством удивительных свойств, помимо эусоциальности. Они нечувствительны[77]77
Park T. J. et al. Selective Inflammatory Pain Insensitivity in the African Naked Mole-Rat (Heterocephalus glaber) // PLOS Biology. 2008 Jan; 6 (1): e13.
[Закрыть] к некоторым типам боли, могут существовать при пониженных концентрациях кислорода и даже переживать[78]78
Larson J., Park T. J. Extreme hypoxia tolerance of naked mole-rat brain // NeuroReport. 2009 Dec; 20 (18): 1634–1637.
[Закрыть] полное его отсутствие в течение получаса. Кроме того, голые землекопы необычно долго живут – не менее 30 лет. Вероятно, они могли бы прожить и дольше, но в лабораториях их изучают как раз около 30 лет, поэтому более надежных данных у нас пока нет. А определить возраст землекопов, которых ловят в природе, с точностью не удается, потому что выглядят они примерно одинаково, что в 5 лет, что в 25. Кроме того, в естественных условиях землекопы, скорее всего, погибают гораздо раньше – от ран, полученных в схватках с сородичами.
Другие невзгоды землекопов обходят стороной – у них практически не бывает рака (известна всего пара случаев[79]79
Delaney M. A. et al. Initial Case Reports of Cancer in Naked Mole-rats (Heterocephalus glaber) // Veterinary Pathology, 2016 May; 53 (3): 691–696.
[Закрыть]) и сердечно-сосудистых заболеваний[80]80
Buffenstein R. Negligible senescence in the longest living rodent, the naked mole-rat: insights from a successfully aging species // Journal of Comparative Physiology. 2008 Jan; 178: 439–445.
[Закрыть]. Симптомы старения, правда, встречаются: например, исследователи описали самца[81]81
Finch C. E. Update on slow aging and negligible senescence – a mini-review // Gerontology. 2009; 55 (3): 307–13.
[Закрыть] в возрасте 27–28 лет с горбом и мышечной атрофией (что, впрочем, никак не отразилось на его сексуальной активности) и самку[82]82
Sherman P. W., Jarvis J. U. M. Extraordinary life spans of naked mole‐rats (Heterocephalus glaber) // Journal of Zoology. 2006 Feb; 258 (3): 307–311.
[Закрыть] примерно того же возраста, которая уже 3 года как не могла размножаться.
В пренебрежимо стареющие землекопа не взяли, невзирая на все его заслуги. По словам Калеба Финча, он не дотянул до этого звания совсем немного. Голый землекоп проходит по большинству критериев, кроме одного – у старших матерей меньшее количество детенышей доживает до окончания грудного вскармливания (то есть можно считать, что плодовитость после достижения зрелости все-таки снижается, это второй критерий по Финчу).
Авторы научно-популярных статей часто представляют голого землекопа этаким супергероем, который победил старение, в отличие от его близких родственников – мышей и крыс, – которые, наоборот, в этой битве проиграли. Но если мы примерим на голого землекопа собирательный образ животного-долгожителя, то увидим, что ничего удивительного в его физиологии нет – все его уникальные свойства вписываются в общие закономерности.
Первая примета долгожителя – способность ускользать от хищников. Иными словами, снизить давление естественного отбора. Обычная мышь, даже если научится жить десятки лет, едва ли получит шанс продемонстрировать эту способность – ее съедят существенно раньше. Землекопы же обитают в подземных тоннелях, куда не добираются хищники, поэтому имеют возможность прожить долго и оставить больше потомков.
Вторая примета – устойчивость к раку. С этим у землекопа действительно все обстоит хорошо. У него усилены механизмы защиты от рака: клеткам запрещено размножаться, если они тесно контактируют с соседями и межклеточным веществом (подробнее мы к этому вернемся в главе, посвященной раку).
Еще одна примета – жизнь в холоде. Под землю, где обитают голые землекопы, не проникает солнечный свет, и температура там существенно ниже, чем на поверхности, да и сами землекопы в некотором смысле холоднокровны: температура их тела[83]83
Riccio A. P., Goldman B. D. Circadian rhythms of body temperature and metabolic rate in naked mole-rats // Physiology & Behaviour. 2000 Oct; 71 (1–2): 15–22.
[Закрыть] всего 30–33 °С, что меньше, чем у любых других млекопитающих сходного размера. Но и на этом уровне землекопам с трудом удается ее поддерживать: когда температура окружающей среды падает ниже 28 °С, температура их тела также снижается.
Все эти карты в пользу долгой жизни землекоп смог разыграть лишь благодаря сложной социальной структуре. В колонии землекопов размножается только царица и несколько самцов, остальные особи к репродукции не допущены и занимаются бытовыми делами: копают тоннели, защищают колонию от редких хищников, воспитывают потомство. Но время от времени кто-то из "элиты" гибнет (особенно этому способствует своевременный удар лапой), и тогда один из "простых смертных" занимает его место и принимает участие в размножении. Получается, что каждый рядовой землекоп проводит жизнь в ожидании своего звездного часа – а значит, больше потомства оставят те особи, которые его дождутся. Именно поэтому каждому землекопу в отдельности выгодно жить долго, и отбор на долголетие действует на всех особей в популяции с одинаковой силой.
Наконец, еще одна важная черта на портрете долгожителя – долгое детство. Голый землекоп приобрел ее, и этим принципиально отличается от своих родственников-грызунов. Считается, что голые землекопы произошли от предков современных мышей и крыс путем неотении[84]84
Skulachev V. P. et al. Neoteny, Prolongation of Youth: From Naked Mole Rats to «Naked Apes» (Humans) // Physiological Reviews. 2017 Apr; 97 (2): 699–720.
[Закрыть] – то есть сохранили «детские» признаки дольше положенного.
Если мы сравним новорожденного крысенка, взрослую крысу и взрослого землекопа, то увидим, что последний гораздо сильнее похож на первого, чем на вторую. У голых землекопов голая кожа, слабое зрение и отсутствуют ушные раковины – совсем как у детенышей грызунов. У них продолжают делиться нейроны в мозге даже в зрелом возрасте. Да и способность обходиться без кислорода, возможно, сохранилась с эмбрионального периода, когда детенышу предстояло пережить роды и не задохнуться. Получается, что голый землекоп растянул свое детство на десятки лет.
Таким образом, голый землекоп не является исключением из правил, а лишь подтверждает их. Его удивительное долголетие – результат удачного стечения обстоятельств, он собрал в себе практически все свойства, характерные для долгожителей, спрятался от хищников, выстроил сложную социальную структуру и остался в некотором роде вечным ребенком. И по всем этим характеристикам у голого землекопа удивительно много общего с человеком.
Правообладателям!
Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.Читателям!
Оплатили, но не знаете что делать дальше?