Oamenii îmbătrânesc treptat, dar unele animale trec repede perioada de îmbătrânire la sfârșitul vieții, în timp ce altele nu îmbătrânesc deloc, iar altele chiar pot inversa acest proces. Varietatea modelelor de îmbătrânire din natură ar trebui să servească drept semn de avertizare pentru oricine este înclinat la generalizare, în special la generalizarea faptului că îmbătrânirea este inevitabilă.
Bacteriile se înmulțesc simetric, pur și simplu împărțind în două. Ce poate fi luat în considerare # xAB; îmbătrânire # xBB; în bacterii, dacă după reproducere nu există nicio diferență între un părinte și un copil? Cele mai simple organisme cu o singură celulă, de exemplu amoeba, se multiplică simetric, dar, surprinzător, încă au venit cu o modalitate de a îmbătrâni. Și chiar și în cazul formelor de viață macroscopice, ciclurile de viață ale organismelor variază enorm, adaptându-se ecologiei locale și frecvenței reproducerii. Acest lucru cu greu poate fi rezultatul unui proces universal, irezistibil; de fapt, o astfel de ajustare a condițiilor este un semn de adaptare.
FLOAREA FLASHĂ: Fluturele, ca în această grămadă, mor de obicei rapid și brusc la sfârșitul ciclului lor de reproducere. Foto: Fekundap Stoke
Speranța de viață variază de la mic și mare # xAB; Methuselah # xBB; (Matusalem - caracterul Vechiului Testament, conform legendei, a trăit timp de 969 de ani, numele său este adesea menționată ca un centenari de uz casnic - cca Newochom.) Pentru a Kamikazes genetice care mor de o zi de primăvară. Scufundată în apă libelule trăiesc timp de patru luni, adulții fly-by-noapte - o jumătate de oră. Trăim aproximativ 70 de ani, dar meristemurile ginkgo pot ajunge la milioane de ani. Acest domeniu de aplicare este și mai impresionantă atunci când ne dăm seama că baza genetică a îmbătrânirii rasprostrenena pe scară largă între diferite specii, de la drojdie la balene. Într-un fel, același mecanism genetic moștenit de la un strămoș comun în originea vieții pe Pământ, transformată și a început să facă cicluri de viață, durata de ore (celule de drojdie), la mii de ani (arbori sequoia și plop osinoobrazny).
Nu numai durata de viață, ci și tipul de uzură în acest interval variază considerabil. Îmbătrânirea poate să apară la o rată constantă de-a lungul vieții (majoritatea șopârlelor și a păsărilor), sau poate să nu existe îmbătrânire de zeci de ani, iar apoi - moarte subită (cicada și agave).
A noastră # xAB; criminalul intern angajat # xBB; lucrează imperceptibil, ca o împărăteasă răutăcioasă otrăvită soțul ei. Dar și alte specii au ucigași interna care își fac treaba mai repede, în timp ce alții nu par să aibă programe genetice de moarte deloc. O asemenea varietate este un semnal sigur al trăsăturii formate din selecția naturală și nu o lege imuabilă a entropiei.
Deoarece biomarkerii de îmbătrânire variază considerabil de la o specie la alta - într-adevăr, de la un individ la altul - este dificil să se prezinte o definiție unică, universală. Un om poate deveni prematur gri, iar puiul unui excavator gol poate fi acoperit cu riduri. Cu toate acestea, pentru statisticile de asigurări, există un răspuns clar la această întrebare, deși el poate doar să plătească statistici: îmbătrânirea reprezintă o creștere a ratei mortalității. Cu alte cuvinte, devenind mai în vârstă, animalul se confruntă cu un risc tot mai mare de deces.
De exemplu, un tânăr de 20 de ani are o șansă de 99,9% să supraviețuiască la ziua sa de naștere de douăzeci și unu de ani. Cu alte cuvinte, șansa lui de a muri: 1 din 1000 pe an. Dacă ar fi așa, atunci cei de patruzeci de ani ar avea de asemenea 1 din 1000 pe an șansa de a muri înainte de împlinirea a patruzeci și patru de ani. Asta vom numi # xAB; fără îmbătrânire # xBB; De fapt, o femeie de 40 de ani are șansa de a muri înainte de împlinirea a patruzeci și unu de ani - 2 din 1000. Această dublare în 20 de ani de mortalitate este o dovadă a îmbătrânirii treptate.
Mai mult - mai rău. Riscul unui vârstă de șaizeci de ani este de 10 din 1000, iar pentru un băiat de optzeci de ani, 60 din 1000.
Probabilitatea de a muri nu crește doar, ci crește mai repede. Creșterea uzurii și șansele de a muri cu fiecare an următor, care se produce după atingerea vârstei mature, se numește # xAB; îmbătrânirea accelerată # xBB; Dar alte specii au ordine diferite. Probabilitatea decesului poate crește, iar apoi se va termina - acest lucru se numește # xAB; încetinirea îmbătrânirii # xBB; sau chiar # xAB; platoul morții # xBB; Dacă aderăm la această definiție a îmbătrânirii, atunci trebuie să spunem că dacă probabilitatea decesului nu crește, specia nu îmbătrânește deloc. Acest lucru este consecvent, deși este ciudat că, dacă probabilitatea de deces scade de la an la an, atunci specia devine veche în direcția opusă - aceasta se numește # xAB; îmbătrânirea negativă # xBB;
Există o altă măsură obiectivă a îmbătrânirii - reducerea fertilității. Dacă mortalitatea este o probabilitate de deces, atunci fertilitatea este probabilitatea reproducerii. Barbatii isi pierd fertilitatea treptat in timpul maturitatii. La femei, fertilitatea scade mai rapid și scade la zero în timpul menopauzei. Dar diferite specii au secvențe diferite și programe diferite. La unele specii, fertilitatea crește în cea mai mare parte a vieții, altele formează # xAB; îmbătrânirea negativă # xBB;
De exemplu, broasca țestoasă Blanding, tipul de broască țestoasă comună în Midwest of America, crește încet de-a lungul deceniilor și nu crește, dar fertilitatea continuă să crească. Aparent, riscul de a muri, de asemenea, scade odată cu vârsta. Din punct de vedere evolutiv, pierderea fertilității este primară. Din punctul de vedere al selecției naturale, dacă nu se poate reproduce, atunci nu trebuie să trăiești.
Pare natural să împărțiți speciile într-o viață lungă și scurtă, să amestecați într-o grămadă de insecte care trăiesc ziua și să le separați de copaci și balene care trăiesc sute de ani. Dar cea mai mare parte a acestei diferențe se poate datora dimensiunii. Totul, de la creștere până la reproducere și îmbătrânire, este mai lent într-un ton cu un metabolism lent și tone de țesuturi care trebuie hrănite. Prin urmare, o albină care trăiește timp de douăzeci de ani face o impresie mai mare pentru noi decât pentru un vițel care trăiește timp de douăzeci de ani.
Graficele de mai sus prezintă moduri diferite în care animalele și plantele îmbătrânesc în natură. linie descendentă Lumina pe fiecare grafic - o curbă de supraviețuire, iar curba grele sub ea - fertilitatea. Pantă descendentă a liniei de supraviețuire înseamnă că mai puțini și mai puțini indivizi rămân în viață cu timpul. Aceste grafice sunt construite în așa fel încât o linie diagonală dreaptă este neutru, înseamnă că nu există nici o îmbătrânire. Liniile convexe pe diagonală reprezintă îmbătrânirea normală și concave sub aceasta - îmbătrânirea inversă sau # xAB; îmbătrânirea negativă # xBB; De exemplu, linia de oameni rămâne plată timp îndelungat și apoi coboară brusc. Aceasta înseamnă că mulți oameni trăiesc întregul ciclu de viață, iar decesele lor sunt grupate la vârsta de 80 și 90 de ani (statisticile au fost înregistrate pentru Japonia modernă).
Dar pentru animale și plante din cele două rânduri inferioare, ratele mortalității sunt stabile. Curbele de broaște țestoase și stejari sunt egalizate. Acest lucru înseamnă că mor mai rar în vârstă înaintată decât în tinerețe, ceea ce reprezintă inversarea îmbătrânirii.
O linie de grăsime care reprezintă fertilitatea este simplă. Fertilitatea poate crește odată cu creșterea unui animal sau a unei plante în dimensiune sau poate să scadă cu îmbătrânirea reproductivă, de exemplu, cu menopauză. Rețineți că toate animalele din rândul superior își pierd fertilitatea cu mult înainte de moarte. Aceasta creează o enigmă evolutivă.
În această diagramă, curba de supraviețuire este o diagonală directă, care coincide cu absența îmbătrânirii, de exemplu, ca într-un hidra sau un crab pustnic. (Hydra este ca o meduză de apă dulce de o jumătate de centimetru lungime, trăiește în iazuri.) Toate animalele din rândul superior demonstrează # xAB; îmbătrânirea reală # xBB; - pentru ei probabilitatea de moarte crește odată cu creșterea. Pe următoarele două rânduri se găsesc plante și animale care nu îmbătrânesc și nici nu îmbătrânesc. În ultimul caz, cu cât sunt mai în vârstă, cu atât este mai mic riscul de deces. Acesta este tipic pentru majoritatea copacilor, țestoasele urmând același model, precum și moluștele și rechinii (nu sunt reprezentați).
Curba de grăsime inferioară este fertilitatea. Animalele din rândul superior se înmulțesc cu mult înainte de moartea probabilă. Acest lucru creează un puzzle evolutiv pentru ortodocși neodarwiniști: în cazul în care singurul scop al selecției naturale - pentru a maximiza reproducerea, atunci de ce evoluția permite căderea de reproducere la zero, deși mulți apoi supraviețui? O creștere a curbei de fertilitate indică faptul că reproducerea cu vârsta crește, ceea ce reprezintă un alt tip de îmbătrânire negativă. Dacă vă gândiți la faptul că pomul crește tot mai mult în fiecare an, nu este de mirare că cu vârsta produce mai multe semințe. Floarea de munte spaniolă, reprezentată în al treilea rând, este Borderea pyrenaica, crescând pe stâncile stâncoase ale Pirinei. Dacă nu este deranjat, poate trăi până la 300 de ani sau mai mult fără semne de îmbătrânire: dar observați că fertilitatea nu începe să se dezvolte până la 20 de ani.
Mesajul acestei diagrame este că natura poate face cu îmbătrânirea (sau fără îmbătrânire) tot ceea ce îi place. Orice scală, orice formă și fiecare tip este adaptată în mod grațios condițiilor sale ecologice. Fără restricții.
Acesta nu este sfârșitul articolului, există și o continuare, dar nu a îndrăznit să opteze pentru informații la un moment dat abundă.
Luată ca o continuare: Newton
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: