Хладнокровные животные, которые не стареют | Наука и технология

Исследователи из Испанского национального музея естественных наук (Museo Nacional de Ciencias Naturales — MNCN) с 2009 года посетили два пруда в горном массиве Гуадаррама (центральная Испания). Они отловили всех амфибий (лягушек, жаб, меченосцев, релизов и тритонов) они могут поймать его. Наблюдение за тысячами особей в течение более 10 лет позволило им оценить, как долго эти животные живут и как они стареют в дикой природе. Продолжительность его жизни оказалась больше, чем считалось ранее, а процесс старения у некоторых видов протекает чрезвычайно медленно. Согласно двум исследованиям, недавно опубликованным в наукБольшинство так называемых хладнокровных животных обладают такими же характеристиками.

Эволюционные теории старения предсказывают, что все живые существа слабеют и ухудшаются с возрастом в процессе, называемом старением, который заканчивается смертью. Млекопитающие, класс животных, которые были тщательно изучены, достигают пика своего развития, когда достигают половой зрелости. Как только жизненная задача обеспечения выживания вида выполнена, эти животные, в том числе и люди, начинают слабеть, а процесс старения ускоряется. Считалось, что эта закономерность характерна для всего животного царства, включая рептилий и земноводных. До нынешнего момента.

Пруды Гуадаррама являются домом для большого количества тритонов, называемых «Галипатос» (Pleurodeles waltl). Эндемик Пиренейского полуострова и Северной Африки, это крупнейшая амфибия, обитающая в Европе. Исследователь MNCN Иньиго Мартинес-Солано, соавтор одного из исследований, сказал, что в 2009 году они пометили несколько таких галепатос и классифицировали их как взрослых особей. “Этой весной [2022]Мы поймали их снова, что может означать, что они живут более 15 лет». Некоторые экземпляры в неволе доживали до 20 лет, но выживание в дикой природе — это другое дело, а ожидаемая продолжительность жизни всегда намного ниже.

Туатара, а не черепахи, являются самыми долгоживущими рептилиями. Они живут в среднем 137 лет. Хотя он напоминает игуану, он принадлежит к другому отряду рептилий. Сара Ламар

Определение ожидаемой продолжительности жизни — один из основных вкладов первого исследования, в котором приняли участие более 100 исследователей, посвятивших годы и даже десятилетия изучению видов рептилий и земноводных. Эти виды являются эндотермическими животными (как и рыбы), а это значит, что они не выделяют эндотермического тепла, поэтому их называют хладнокровными. Многие биологи говорят, что тепло приводит к низкой скорости метаболизма (хотя может быть и наоборот — низкая скорость метаболизма вызывает тепло). Гипотеза терморегуляции утверждает, что эти животные живут дольше, чем млекопитающие и птицы того же размера, и имеют гораздо более низкие темпы старения.

Но реальность сложнее. Фактически, 26 из 30 самых долгоживущих видов являются экзотермами. Верно также и то, что 80% изученных рептилий и земноводных имеют более низкие темпы старения, чем люди. Однако среди 107 исследованных наземных комплексов скорость старения и ожидаемая продолжительность жизни при внешнем тепле оказались сильно изменчивыми в 77 из этих групп. Есть эктотермы, которые лежат намного выше, а некоторые ниже известных скоростей старения термогенных организмов (млекопитающих, птиц и некоторых рыб) аналогичного размера. Это указывает на то, что то, как животное регулирует свою температуру (хладнокровное или теплокровное), не обязательно является определяющим фактором скорости старения или продолжительности жизни. Дэвид Миллер, эколог из Университета штата Пенсильвания (США) и старший автор исследования, сказал: “Мы не нашли поддержки идеи о том, что более низкая скорость метаболизма означает, что внешнее тепло стареет медленнее. Это соотношение верно только для черепах, что указывает на их уникальность среди экзотермов».

Это исследование подтвердило распространенное мнение о том, что черепахи живут долго. На самом деле многие виды, например с Галапагосских островов, живут более 100 лет. Однако, согласно второму исследованию, опубликованному в наукСредняя продолжительность жизни 52 различных видов черепах составляет 39 лет, что значительно ниже среднего показателя 137 лет для туатары, игуаноподобной рептилии, эндемичной для Новой Зеландии.

Но что отличает черепах, как сухопутных, так и морских, так это их чрезвычайно низкие темпы старения. Если условия правильные, у некоторых могут быть отрицательные ставки. Как только млекопитающие достигают половой зрелости, риск смерти увеличивается с возрастом. Но это не относится ко многим рептилиям и земноводным и почти ко всем черепахам. Изучая данные, хранящиеся в Species360, базе данных информации, предоставленной зоопарками и аквариумами по всему миру, авторы второго исследования обнаружили, что рептилии с самой низкой скоростью старения — это черепахи — она почти нулевая. То есть вероятность летального исхода остается стабильной.

Черепахи растут, как и все животные, и отдают много энергии развитию. Однако, когда они достигают половой зрелости, черепахи продолжают расти, в то время как другие животные останавливаются.

Фернандо Колчеро, научный сотрудник Университета Южной Дании

Фернандо Колчеро, исследователь из Университета Южной Дании, является соавтором второго исследования, посвященного черепахам. Современная теория предполагает, что старение является результатом процесса, который определяет, куда вкладывается энергия при достижении половой зрелости — выживание или размножение. Некоторые животные большую часть своей энергии отдают размножению и производят много потомства, но погибают в очень молодом возрасте. Другие очень долгоживущие, затрачивающие меньше энергии на размножение. Вместо этого они распределяют его во времени. Примеры включают людей и слонов. «Черепахи не соответствуют этому шаблону», — сказал Колчеро. “Черепахи растут, как и все животные, и тратят много энергии на развитие. Однако, когда они достигают половой зрелости, черепахи продолжают расти, в то время как другие животные останавливаются”. Это означает, что они способны направить достаточно энергии на размножение, а также на восстановление физиологических повреждений.

Даже черепахи способны обратить вспять процесс старения. При сравнении продолжительности жизни и темпов старения черепах в зоопарках с черепахами, живущими в дикой природе, было замечено, что черепахи живут дольше и имеют гораздо более низкие темпы старения. «Это означает, что они обладают высокой способностью гибко регулировать старение», — сказал Колчеро. Он сравнивает этот процесс старения с другими организмами, такими как приматы и люди: «Когда приматы помещаются в другой экологический контекст, у них снижается младенческая и ювенильная смертность, но скорость старения существенно не снижается. Но у черепах это верно. “

Колчеро говорит, что черепахи заставляют нас переформулировать наши эволюционные теории старения. «Поскольку современные теории могут частично объяснить это, мы должны переформулировать наши идеи, чтобы мы могли идентифицировать ранее неизвестные механизмы».

Одно из возможных объяснений, не исключающее других, заключается в том, что их способность возмещать ущерб связана с энергией, которую они посвящают своим детям. В отличие от млекопитающих и птиц, родительская забота очень редка среди рептилий и амфибий. Они компенсируют это тем, что со временем производят много потомства, чтобы достичь жизненно важной цели — передать свои гены следующему поколению. Но Колчеро признает, что необходимы дополнительные исследования на физиологическом и молекулярном уровнях, чтобы разгадать тайну.

Leave a Comment