Кітаптан алынған дәйексөздер Старение: почему эволюция убивает?автор Лидский П.В.
Моя позиция заключается в том, что если модель не может объяснить, почему эволюционировали разные скорости старения, то она не может объяснить эволюционную природу старения в целом. В таком случае, мы оказываемся неспособны решить, какие механизмы более важны, а какие менее.
2 Ұнайды
однако один известный нам вид в ходе эволюции приобрел настолько медленное старение, что им можно пренебречь. Это голый землекоп (Heterocephalus glaber) — небольшой безволосый грызун размером с мышь, эндемик стран Африканского Рога (Сомали, Джибути, Эфиопии, Эритреи) [11]. Ниже мы рассмотрим это удивительное животное более подробно, но пока нужно знать лишь то, что вероятность смерти у голых землекопов не увеличивается с возрастом. Исследователи могут найти некоторые маркеры старения, которые изменяются со временем в организме голых землекопов, однако не влияют на их смертность.
Теперь давайте рассмотрим биологические аргументы. Есть ли животные, которые не стареют? Да, есть. Например, одноклеточные организмы, которые делятся симметрично, не должны стареть вообще. Если две дочерние клетки идентичны друг другу, то информация об их возрасте (например, повреждения) распределяется симметрично. Следовательно, обе дочерние клетки будут иметь одинаковый биологический возраст. Старение приведет к смерти обеих клеток, делая существование такого вида невозможным.
Мало того, иногда накопленные знания забываются, а прогресс обращается вспять, однако мы очень мало думаем о том, сколько теряем из-за старения. Я хочу рассказать о своем дедушке, Викторе Борисовиче Лидском, страстном велосипедисте, бадминтонисте, шахматисте и известном математике, который более сорока лет посвятил исследованиям и преподаванию в Московском физико-техническом институте. В конце жизни его острый научный ум стал угасать настолько, что он даже путал имена своих восьми внуков. Это побудило его разработать новый стиль ведения диалогов, который не требовал использования имен. Принесла ли эта унизительная дезинтеграция личности пользу прогрессу науки? Я уверен, что нет. Виктор Борисович все еще мог быть продуктивен и как ученый, и как преподаватель. Должен существовать какой-то другой способ дать зеленый свет новым идеям, при этом не требующий мучительной смерти их оппонентов.
Это противоречие между стремлением к долголетию и отказом от борьбы со старением может быть объяснено только попытками самоуспокоения перед лицом неизбежной старости и неминуемой смерти. Их гораздо легче принять, если бессмертие теоретически невозможно или сопряжено с неприятными побочными эффектами. Похожим образом лисица из басни Эзопа пытается убедить себя, что виноград, который она не может достать, незрел, а следовательно, ей не нужен.
Удивительно, но в наши дни подобные аргументы можно иногда услышать не только во время богословских диспутов, но и на геронтологических конференциях. Кажется, что тысячелетия самовнушения повлияли в том числе и на людей, посвятивших свою жизнь и карьеру борьбе со старением. Даже среди них находятся те, кто предпочитает повторять убаюкивающие аргументы вместо того, чтобы взглянуть в лицо пугающей реальности.
Многие хронические стерилизующие патогены циркулируют в популяциях людей и животных. У людей заболевания этого типа передаются в основном половым путем. Примерами могут послужить генитальный герпес, гонорея, токсоплазма и другие. Если иммунная система не в состоянии справиться с такими инфекциями, их носители могут стать проблемой для эволюционного успеха собственных генов: из-за инфекции эти животные уже не могут размножаться, но могут заражать родственных им особей, снижая их репродуктивный успех.
Вероятность стать носителем хронической инфекции растет с возрастом: чем дольше живет животное, тем выше шанс, что оно контактировало с патогеном. Таким образом, наличие стерилизующих патогенов в экологической нише может определять оптимальную продолжительность жизни: короткоживущая особь может не успеть оставить достаточное количество детенышей, в то время как долгая жизнь сопряжена с повышенным риском заражения хроническими инфекциями и передачи этих инфекций родственным индивидуумам. Эволюция могла выработать механизмы уничтожения особей, которые прожили дольше оптимальной продолжительности жизни и, вероятно, являются носителями стерилизующих заболеваний.
В отличие от других гипотез, теория контроля патогенов рассматривает старение не как накопление повреждений, а как активный процесс запрограммированного самоубийства.
Если эта гипотеза окажется верна, она может радикальным образом изменить взгляд на старение и на борьбу с ним и фактически сделать геронтологию частью иммунологии1
В этой книге мы попытаемся построить общую эволюционную теорию старения — теорию контроля патогенов. Вместо того чтобы исследовать физиологические изменения, происходящие в организме человека с возрастом, мы сосредоточимся на продолжительности жизни животных в природе:
• увидим, что животные стареют и умирают так же необычно, как и живут;
• рассмотрим организмы, которые либо не стареют вовсе, либо, наоборот, убивают себя;
• увидим, что животные живут дольше, если они могут летать, и что эволюция иногда выбирает смерть, даже если может вернуть особи молодость;
• узнаем, что продолжительность жизни двух генетически сходных братьев или сестер может отличаться более чем в пятьдесят раз и что если смотреть на трупы представителей своего вида, то старение может ускориться.
Мы пришли к выводу, что хронические стерилизующие инфекции могут являться основной эволюционной силой, приводящей к появлению и поддержанию адаптивного старения. Коинфекции несколькими мягкими патогенами и межвидовые инфекции также могут способствовать отбору ограниченной продолжительности жизни.
главе 14 мы описывали адаптивную смерть у бактерий, зараженных бактериофагами. Исследования показали, что бактериофаги развили множество механизмов для подавления самоубийства бактерий, а бактерии все время изобретают новые механизмы самоубийства, чтобы все же покончить с собой и победить бактериофаги [
В одном из исследований ученые пометили муравьев, чтобы изучить их долголетие. Эксперимент проводился в течение трех лет и показал, что выживаемость инфицированных рабочих особей невероятно выросла и сравнялась с выживаемостью королев.