iPon Cikkek

Öregedés az élővilágban

Dátum | 2013. 12. 18.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Annak kérdése, hogy miért öregszünk, az evolúció legérdekesebb problémái közé tartozik. Elvégre minden egyes sejtünk hordozza a teljes genetikai kódot, a legtöbb osztódni is képes, miért nem tudnak tehát szöveteink a végtelenségig regenerálódni? Nem ez lenne talán az evolúciós siker csúcsa? Az ötvenes évek eleje óta az evolúciós biológusok több különböző magyarázattal álltak elő a problémával kapcsolatban, amelyeknek azonban csaknem minden esetben azonos a végkövetkeztetése: ahogy egyre idősebbek leszünk, szaporodóképességünk mérséklődik, a halálra való esély pedig növekszik, függetlenül attól, hogy végül egy véletlen baleset, háború vagy betegség lesz-e a végzetünk. Sokáig úgy tűnt, hogy az élővilág minden egyes fajával kapcsolatban hasonló helyzet, ami olyan szempontból megnyugtatónak hatott, hogy úgy látszott, az öregedés és a halál elkerülhetetlen része az életnek, így hiába tudnánk az okát, vélhetően semmit sem tudnánk tenni lelassítására vagy megakadályozására. Az utóbbi évek kutatásai kiderítették azonban, hogy korántsem ilyen egyértelmű a helyzet. Az elmúlt héten egy forradalmi jelentőségű tanulmány jelent meg a Nature oldalain, amely végre betekintést nyújt abba, hogy milyen kusza a helyzet az élővilágban a fertilitás, a mortalitás és az életkor összefüggéseiben. A kutatás vezetője, a Dél-Dániai Egyetem evolúciós biológusa, Owen Jones és kollégái az emberrel együtt összesen 46 faj öregedési mintázatát vetették össze, és egészen meglepő dolgokra lettek figyelmesek. Akadnak persze bőven olyan fajok, amelyek esetében az életkor előrehaladtával a hanyatlik a fertilitás és nő a mortalitás, de ettől nagyon eltérő esetek is léteznek. Vannak például olyan organizmusok is, amelyek éppen ezzel ellentétesen működnek: vagyis minél idősebbek, annál inkább szaporodóképesek, és annál valószínűbb, hogy életben maradnak. Más fajoknál mind a fertilitás, mind a mortalitás nő az életkorral, és persze vannak olyan élőlények is, amelyeknél a teljes életszakasz alatt változatlan marad a két mutató.

Ez a fajta sokféleség meglepő lehet azok számára, akik kizárólag emberi demográfiai folyamatokat tanulmányoztak életük során. „Ebből a szempontból kórosan rövidlátók vagyunk: szeretjük azt hinni, hogy az egész világ azon szabályok szerint működik, amelyek a mi életünket is meghatározzák” – mondja Jones. „Ha azonban olyanokat kérdezünk meg, akik hal- vagy krokodilpopulációkkal foglalkoznak, ők egyáltalán nem fognak meglepődni az eredmények láttán.” A szakértő elmondása szerint nem csupán maga a diverzitás meglepő, hanem az is, hogy ez milyen rejtett mintázatokat fed fel az élet fáján. Az eredmények alapján a legtöbb gerinces esetében például nagyon hasonló a két görbe lefutása, a növényeket azonban sokkal nehezebb ilyen szempontból csoportosítani, annyiféle variációval találkozunk, ami a fertilitást és a mortalitást illeti. „Fel kell tennünk magunknak a kérdést: miért éppen így alakulnak ezek a görbék?” – folytatja Jones, aki hozzáteszi, a tanulmány minden bizonnyal jóval több új problémát vet fel, mint amennyit megold. Az összehasonlító analízishez nem volt szükség különösebben fejlett technológiai háttérre, és vélhetően már egy évtizeddel ezelőtt is végrehajtható lett volna, azonban egészen mostanáig senki sem próbálkozott hasonlóval. Jones-ék az első lépésben a publikált szakirodalomba ásták bele magukat, összegyűjtötték a vonatkozó munkákat, és igyekeztek beszerezni az adott fajokkal kapcsolatos nyers adatsorokat. Ez után következett a probléma nehezebbik része, az adatok összehasonlíthatóvá tétele. A mortalitási és fertilitási mutatókban a különféle fajok közt nagyságrendbeli eltérések is akadnak, és ami még nehezebbé tette a szakértők dolgát, ezek az adatok sok esetben csak az adott organizmus elkülöníthető fejlődési szakaszaira vannak megadva, nem pedig a teljes élettartamra lebontva. A kutatók végül úgy döntöttek, hogy az általuk definiált, úgynevezett relatív mutatókkal dolgoznak tovább: az adott faj adott életkorra jellemző relatív fertilitását úgy kapták meg, hogy vonatkozó életkor fertilitási mutatóját elosztották az organizmus teljes élettartamára jellemző átlagos fertilitási adattal. És persze ugyanezt tették a mortalitás kapcsán is, így végre olyan görbéket kaptak, amelyek mentén az egyes fajok érdemben összehasonlíthatóvá váltak. [link href="https://ipon.hu/_userfiles/Image/Jools/2013/dec16-22/nature_oregedes_nagy.jpg" target="_blank"]
Az ábrán a kutatás végeredménye látható: pirossal a relatív mortalitás, kékkel a relatív fertilitás, szürkével pedig az adott kort megélők aránya van jelölve
[/link]
David Reznick, a Kaliforniai Egyetem kutatója szerint ez talán a tanulmány legjelentősebb eredménye: a szerzők kitaláltak egy módszert, amely mindent azonos skálára helyez, és ezzel olyan mintázatokat tártak fel, amelyek korábban nem voltak láthatóak. Az eredményekből kiderül például, hogy az emlősök többsége és számos laboratóriumi kísérletek során előszeretettel használt állat, például a fonalféreg vagy az ecetmuslica, az emberhez nagyon hasonló életpályát jár be, ami a termékenység és a halálozás alakulását illeti. Akadnak ugyanakkor emberi szemszögből nézve kifejezetten bizarr fajok is, elég ha csak egy pillantást vetünk például a hidra (Hydra magnipapillata), a Johnson-krokodil (Crocodylus johnsoni), a havasi sarlósfecske (Apus melba), a kaliforniai üregteknős (Gopherus agassizii) vagy az orbáncfű (Hypericum cumulicola) relatív fertilitási és mortalitási görbéire. Reznick szerint egyszerűen döbbenetes, hogy milyen régóta dolgozunk ahhoz, hogy megértsük az öregedés folyamatát, mégis csak most került sor egy ennyire alapvető kutatásra.

A tanulmány tehát sok érdekességre derített fényt, egy dolgot azonban nem sikerült kimutatnia: azt, hogy milyen összefüggés van (ha van) az élettartam és az öregedés közt. Jelenleg úgy tűnik, hogy a klasszikus értelemben öregedést mutató fajok, tehát azok, amelyek estében a mortalitás egyre fokozódik az életkor előrehaladtával, egyaránt lehetnek hosszú és rövid életűek. Ugyanez vonatkozik azokra a fajokra is, amelyek látszólag egyáltalán nem öregednek. A sárgásmoszatok egyik faját, a Laminaria digitatát például közel azonos mortalitás és fertilitás jellemzi egész élete során, amely egyébként átlagosan 8 évig tart. A nagyon hasonló görbéket produkáló Hydra magnipapillata ezzel szemben 1400 évet is képes megélni. Mindez viszont azt jelenti, hogy komoly problémák vannak a klasszikus öregedési elméletekkel, amelyek azt feltételezik, hogy a mortalitás az életkorral fokozódik, magyarázza Alan Cohen a kanadai Sherbrooke Egyetem kutatója. „A hagyományos elképzelések szerint a legtöbb élőlény ennek a szabálynak megfelelően működik, és csak néhány szélsőséges kivétel sérti meg a rendet. Most azonban kiderült, hogy sokkal több kivétel van, mint gondoltuk volna” – mondja a kutató. Ennek értelmében viszont többé nem az a legérdekesebb kérdés, hogy hogyan és miért öregszünk, hanem az, hogy egyes élőlények miért öregszenek, mások pedig miért nem. Cohen ennek megválaszolása érdekében már össze is fogott Jones csapatával, hogy együtt dolgozzák ki ezzel kapcsolatos teóriájukat, amelyet remélhetőleg mihamarabb közzé is tesznek majd.

A tanulmány egy szintén roppant érdekes része arra igyekszik rámutatni, hogy mi, emberek az elmúlt másfél évszázadban máris jelentős előrelépést tettünk az öregedés lelassításában. A kutatók ugyanis a 46 fajon túl külön három embercsoport görbéit is ábrázolták: egy vadászó-gyűjtögető népét, azon személyekét, akik 1881-ben Svédországban jöttek a világra, illetve napjaink nőnemű japán lakosságának relatív fertilitási és mortalitási mutatóit. Az eltérések óriásiak. „Az ipari társadalmak tagjainak átlagos élettartama 5 évente egy évvel növekszik” – mondja Cohen, köszönhetően a közegészségügy fejlődésének, a kiegyensúlyozott táplálkozásnak és az orvostudományba elért eredményeknek. Ez pedig nagyon is jelentős eredménynek tekinthető, és várhatóan egy darabig még tovább folytatódik, ha még egészségesebben étkezünk, rendszeres mozgunk, lemondunk káros szenvedélyeinkről és elkerüljük stresszt. „200 életévet valószínűleg sosem fogunk ennek révén megérni, de utódaink a 110-et minden probléma nélkül megélhetik” – véli a kutató.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

5. Zabalint
2013.12.18. 10:56
És mi van az olyan növényekkel, mint pl. a zsályafélék, ahol olyan értelemben, mint a legtöbb többsejtűnél, nem is beszélhetünk szaporodásról, mivel adott fajon belül a világ összes zsályája ugyanazt a DNS-t hordozza, valójában soha nem lehet azt mondani, hogy elpusztult adott egyed, hiszen az új hajtások is önmaga.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. kiskoller Zabal...
2013.12.18. 11:09
Ebben biztos vagy? Nekem nagyon furcsának hangzik az, hogy egy adott faj összes tagja ugyanazzal a DNS-el rendelkezik...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. Zabalint
2013.12.18. 12:59
Nem 100%-osan, mert mutációk vannak, de a hajtásos növénynél az utód elvileg ugyanazt hordozza.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. csiki2
2013.12.19. 16:30
A példaként emlegetett hidra is képes erre (ivarosra is képes, betárazott túlélésből...), gondolom így jön ki az 1400 év...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. Parano1d
2014.01.03. 13:12
A baktériumokkal is ez a helyzet, ha egysejtűként nézzük rövid életű, ha egységes élőlényként, akkor halhatatlan szinte, mivel folyamatosan másolja magát.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!