Все люди стареют. Это часть нашей биологии, и максимальная продолжительность нашей жизни составляет чуть более 120 лет.
Не все животные стареют в течение жизни. Организм некоторых животных не деградирует с возрастом так, как это происходит с нашим телом.
Но у людей после достижения 30 лет вероятность умереть удваивается примерно каждые восемь лет. Так что даже если вам посчастливится дожить до ста лет, шанс умереть в любой год будет высоким.
Наша смертность отражает множество проблем со здоровьем, таких как потеря мышечной массы и общая хрупкость костей, снижение когнитивных способностей, потеря зрения и слуха и многие другие дегенеративные изменения, характерные для процесса старения человека.
Причина столь заметного старения может заключаться в том, что наши предки эволюционировали во времена динозавров.
По сравнению с другими млекопитающими, люди живут долго. У нас самая большая продолжительность жизни среди всех наземных млекопитающих, а из всех млекопитающих нас, вероятно, переживут только киты. Я говорю “вероятно”, потому что для детального изучения продолжительности жизни необходимо содержать животных в неволе, что для китов практически невозможно из-за их размеров и долголетия.
Мы знаем, что у китов и дельфинов наблюдается менопауза, а у всех млекопитающих с возрастом в той или иной форме снижается репродуктивная функция. Фактически, у всех изученных млекопитающих наблюдается физиологическое старение и увеличение смертности с возрастом, хотя некоторые виды – например, мыши и полевки – стареют гораздо быстрее, чем люди, киты и слоны.
Но многие виды рептилий, амфибий и рыб не проявляют признаков старения. В качестве примера можно привести черепах и черепаховых, саламандр и скальных рыб (рыб, живущих в прибрежных камнях).
Одно из исследований 77 видов рептилий и амфибий, опубликованное в журнале Science в 2022 году, показало, что у многих видов рептилий и амфибий не наблюдается возрастного увеличения смертности. Такое впечатление, что эти существа вообще не стареют. Некоторые из них, например черепахи, вероятно, живут дольше человека.
Возможно, если мы будем изучать эти внешне нестареющие виды достаточно долго, мы сможем обнаружить признаки старения. Так что пожелаем удачи ученым в изучении таких животных, как гренландская акула, которая, по оценкам специалистов, живет почти 400 лет.
Пока же мы можем сказать, что среди рептилий, амфибий и рыб некоторые виды не только живут дольше, чем самые долгоживущие млекопитающие, но и стареют значительно медленнее. Кроме того, некоторые из этих нестареющих видов растут на протяжении всей своей жизни, а это значит, что старые самки откладывают больше яиц, что опять же резко отличается от того, что происходит у млекопитающих.
Представители этих видов умирают в основном от поедания хищниками и болезней. Действительно, большинство животных в дикой природе не умирают от старости, да и люди до XX века очень часто умирали от инфекционных заболеваний.
Кроме того, некоторые рептилии, амфибии и рыбы также известны своей способностью к регенерации тканей.
Натиск на млекопитающих
Земноводные произошли от рыб около 370 миллионов лет назад, а примерно через 50 миллионов лет от земноводных произошли рептилии. Млекопитающие произошли от рептилий примерно 250-300 миллионов лет назад.
Все мы являемся продуктом эволюции, о чем свидетельствуют такие рудименты, как наш копчик. Наша эволюционная история до сих пор оказывает глубокое влияние на современность. Например, мы сохранили черты, оставшиеся от тех времен, когда наши предки бродили по саванне и которые больше не нужны в современном мире. Например, тяга к сахару. В природе сладость сигнализирует о наличии сахаров — отличного источника калорий. Таким образом, собиратели, способные чувствовать сладость, могли определить, присутствует ли сахар в потенциальных продуктах питания, особенно в растениях, и в каком количестве.
Около 200 миллионов лет назад мощные извержения вулканов уничтожили 76% морских и наземных видов. После этого динозавры стали доминирующими хищниками на земле. Чтобы выжить и избежать нападения динозавров, млекопитающие стали маленькими, ночными и не долгоживущими.
Наши предки того времени совсем не были похожи на нас. Они больше походили на крыс и мышей – маленьких зверьков, выходивших в темное время суток ловить насекомых. Под натиском динозавров предки млекопитающих должны были быстро размножаться, как это делают мыши и крысы сейчас. И так же, как мыши и крысы, наши предки имели короткую продолжительность жизни.
В течение 100 миллионов лет, во времена динозавров, млекопитающие находились в самом низу пищевой цепи. Млекопитающие чаще были добычей, чем хищниками. В это время у них не было причин сохранять процессы и гены, связанные с долголетием, такие как системы восстановления ДНК и регенерации тканей.
Моя гипотеза “узкого места” долголетия предполагает, что системы восстановления и регенерации были утрачены, мутировали или инактивированы в ходе эволюции ранних млекопитающих. Это наложило биологические ограничения, которые определяют старение млекопитающих и по сей день.
После того как динозавры исчезли в результате падения астероида на Землю 66 миллионов лет назад, млекопитающие завоевали планету. Появилось удивительное разнообразие видов с различной продолжительностью жизни. Некоторые виды, например человек, достигли большой продолжительности жизни, но, возможно, они сделали это в условиях ограничений, оставшихся со времен динозавров.
Почему динозавры изменили мир к лучшему
Мы можем сделать предположение, посмотрев на виды, которые не подверглись такому же эволюционному давлению, как ранние млекопитающие. Например, туатара, рептилия, эндемичная для Новой Зеландии, может выглядеть как ящерица, но она отделилась от змей и ящериц около 250 миллионов лет назад. Из-за медленной эволюции ее иногда называют “живым ископаемым”.
Считается, что туатары живут более 100 лет и стареют гораздо медленнее, чем люди, как показало исследование ДНК, проведенное в 2022 году. Возможно, они сохранили гены, препятствующие старению, в отличие от самых долгоживущих млекопитающих, которые их утратили в эпоху динозавров.
Возможно, продолжительность нашей жизни ограничена из-за нашей эволюционной истории.
Жоао Педро де Магальяйш – португальский микробиолог. Он изучает старение с помощью как вычислительных, так и экспериментальных подходов. Его конечная цель – вылечить старение человека.
Читайте также: Шведские ученые выявили биомаркеры долголетия