Кодекс долголетия. Что заставляет нас стареть, зачем это нужно и как «обмануть» эволюцию: пошаговое руководство
Шрифт:
Конечно, вы можете спросить, в самом ли деле мутация, которая позволит мыши жить двадцать лет, совершенно бесполезна: давайте предположим, что мыши повезло, и она все двадцать лет успешно избегала кошек, сов, болезней и несчастных случаев. В этом случае мышь могла намного дольше и плодотворнее размножаться, передавая мутацию потомству и позволяя всем детенышам жить дольше.
Это было бы в самом деле верно, если бы мутация несла в себе только положительные стороны, без отрицательных. Но в природе всегда приходится чем-то жертвовать. Мутация, которая дает мыши более долгую жизнь, одновременно увеличивает энергозатраты. Скорее всего, мыши приходится тратить больше сил на поддержку организма, чтобы он старел медленнее. Но зачем мыши это делать, если с вероятностью 90 процентов она погибнет в первый год жизни? Эту энергию лучше потратить на то, чтобы найти партнера и как можно быстрее размножиться, а не на поддержку процессов в организме, которые дают мало отличный от нуля шанс прожить двадцать лет.
То, что верно для мышей, верно и для людей. Наша
Старость можно считать своеобразным пренебрежением со стороны Матушки-Природы. Поскольку в древности люди обычно умирали до 30 лет из-за внешних причин – болезней, голода и несчастных случаев, – у природы не было никаких причин позволять людям жить сотни лет. Или быть бессмертными. Мы сегодня стареем потому, что в доисторическое время долго поддерживать молодость было пустой тратой сил.
Этот ответ на вопрос «почему мы стареем» также объясняет большой разброс продолжительности жизни у разных видов животных. Самый лучший пример – черепахи: они живут до 150 лет и даже больше. По официальным источникам, Адвайте, черепахе, которая умерла в 2006 году в зоопарке в Индии, было 150 лет, но есть определенные указания на то, что ей было не менее двухсот пятидесяти. Некоторые источники утверждают, что Адвайта – это одна из трех черепах, которых подарили примерно в 1750 году британскому генералу Роберту Клайву, завоевавшему большие территории Индии во имя британской короны. Еще одна широко известная черепаха – Туи Малила, которая официально считается самой старой. Она родилась, как считается, в 1777 году и умерла в 1965-м в почтенном возрасте 188 лет.
Трудно определить, до какого возраста на самом деле могут дожить черепахи, потому что они живут намного дольше, чем люди, которые за ними следят, и информация часто теряется в глубинах времени. Тем не менее возраст 250 лет не кажется преувеличенным, потому что гигантские сейшельские черепахи, к которым принадлежала Адвайта, достигают половой зрелости лишь после тридцати лет. Один из принципов, позволяющих биологам примерно оценить продолжительность жизни животного, довольно прост: умножить возраст полового созревания на шесть. Люди в среднем достигают половой зрелости в тринадцать лет и живут до 78 (13 x 6). Если умножить на шесть возраст полового созревания гигантских черепах, то получим число в районе 200. Это весьма респектабельный возраст, но, скорее всего, они могут жить дольше. Некоторые ученые даже считают, что некоторые виды черепах вообще не стареют или стареют очень мало, потому что их плодовитость и показатель смертности (риск умереть) остаются постоянными. Они называют это «пренебрежимым старением» (1). Обычно показатель смертности организма растет с каждым годом. Это одно из определений старения: чем старше вы становитесь, тем слабее становится организм и тем больше вы рискуете умереть. Так что животные, для которых показатель смертности остается постоянным год за годом и десятилетие за десятилетием, как нам кажется, не стареют или стареют «пренебрежимо». Некоторые черепахи, например, черепаха Бландинга, и вовсе стареет «назад»: со временем она становится все моложе и моложе. Год за годом показатель смертности этих черепах уменьшается, а плодовитость возрастает. Биологи называют это «отрицательным старением». Сейчас известно совсем немного видов с пренебрежимым или отрицательным старением – в том числе некоторые виды черепах, омаров и рыб, например, алеутский морской окунь, который живет более 200 лет.
Адвайта умерла не от старости, а от инфекции. Если бы черепаха не заболела, то, вполне возможно, еще много десятилетий могла бы разгуливать по зоопарку. Почему же черепахи живут так долго? Одна из важных причин – панцирь: он очень хорошо защищает от хищников. В далеком прошлом мутация, которая подарила им долгожительство, оказалась полезной: панцирь позволял черепахам выжить. Соответственно, и сейчас в природе многие «бронированные» животные, например, черепахи или ракообразные, стареют медленнее и живут дольше. Впрочем, самое старое известное животное – это двустворчатый моллюск Мин, возможно, самое знаменитое старое животное на планете. Мину, которого выловили на берегу Исландии, оказалось 507 лет. Ученые определили его возраст радиоуглеродным методом [3] , который используется для органической материи, а также с помощью подсчета годичных колец на его
3
Метод, применяемый для определения возраста органических останков путем измерения содержания в материале радиоактивного изотопа углерода 14С. – Прим. науч. ред.
Есть и млекопитающее, которое имеет важное сходство с черепахами в том смысле, что тоже очень эффективно умеет защищаться от хищников, – правда, не с помощью щита, а с помощью иголок. Это дикобраз. То, что дикобраза нельзя погладить, сыграло важную роль для его продолжительности жизни. Дикобразы доживают до двадцати лет, что очень много для грызуна, живущего на земле. Увидев иглы, большинство хищников принимают мудрое решение отпустить дикобраза восвояси. В Интернете вы легко можете найти видео, где дикобраз встречается со стаей львов; для любого другого грызуна (да и человека) это была бы верная смерть. Львы пробуют разные способы перевернуть дикобраза на спину, но никак не могут справиться с иглами, которые он выставляет, едва те приближаются к нему. В конце концов, львы уходят несолоно хлебавши, а дикобраз спокойно идет дальше по своим делам.
Еще один хороший способ защиты, кроме панцирей и игл, – размер. Нападать на крупных животных хищникам намного труднее и опаснее. Вот почему крупные животные вроде слонов или жирафов часто живут дольше, чем мелкие. Африканские слоны доживают до 55 лет, а некоторые индийские слоны – до 80. Киты, самые крупные в мире млекопитающие, тоже живут очень долго. Ученые подозревают, что гренландский кит может дожить до 200 лет. В 2007 году у гренландского кита в шее нашли гарпун производства американской компании в Нью-Бедфорде, закрывшейся еще в 1880 году. Это говорит о том, что кит проплавал с гарпуном не менее 127 лет.
Несмотря на то, что киты намного больше людей, они болеют раком в разы реже. Это «парадокс Пето».
Киты интересны еще и тем, что у них редко бывает рак, что необычно, учитывая их огромные размеры. Вы наверняка думали, что чем больше животное, тем выше риск рака. Крупные животные состоят из намного большего числа клеток, чем мелкие, а чем больше у вас клеток, тем выше риск рака. Клетки делятся, и в процессе может появиться мутация (изъян), из-за которой ДНК скопируется неточно. Это может вызвать рак, если мутация даст клетке новые свойства, например, неконтролируемый рост. У синего кита в тысячи раз больше клеток, чем у человека, потому что он вырастает до 30 метров и может весить 200 тонн. Соответственно, в теории у синего кита риск рака в тысячи раз выше, чем у человека, потому что даже одной мутировавшей клетки достаточно для развития рака. Однако этого не происходит. Ученые называют это «парадоксом Пето» в честь исследователя, который первым о нем сообщил. Киты защищают себя от рака намного лучше, чем люди. Это лишь один из многих примеров того, что природа вполне может предотвращать многие так называемые неизбежные болезни. Сейчас ученые изучают ДНК китов, чтобы узнать, почему они так хорошо защищены от рака.
Еще один хороший способ защиты, не считая панцирей, игл и размеров, – способность к полету. Летающие животные лучше избегают опасности и, соответственно, стареют медленнее. Крылья позволяют быстро скрыться, преодолевать большие дистанции и лучше находить пищу. Голуби могут доживать до 35 лет, что достаточно много для таких маленьких птиц. Самой старой известной чайке 49 лет; поскольку возраст чаек отслеживать довольно трудно, они, вполне вероятно, могут жить намного дольше. Попугаи доживают до 80 лет, и есть хорошо подтвержденные свидетельства о попугаях, проживших дольше ста лет. То, что некоторые виды птиц могут жить так долго, заслуживает серьезного внимания, учитывая, что обмен веществ у птиц в пять раз быстрее, чем у людей, а температура тела – на семь или более градусов выше. Если бы старение вызывалось только износом организма или скоростью обмена веществ, попугаи старели бы в несколько раз быстрее людей.
Напротив, птицы, которые вообще не могут летать или летают не очень хорошо и живут на земле, например, куры, фазаны и индейки, стареют намного быстрее. Курица обычно живет не дольше семи лет. Для птицы, не умеющей летать, нет смысла жить до ста лет, если ее с большой вероятностью через несколько лет съест хищник.
Крылья оказались настолько полезным изобретением, что природа заново изобрела их несколько раз: для птиц, насекомых (от изящных стрекоз до толстых шмелей), рыб (летучие рыбы) и млекопитающих (летучие мыши). Летучие мыши особенно интересны, потому что доживают до весьма почтенного возраста. Самой старой из найденных летучих мышей было не менее 41 года. Но, поскольку ее нашли совершенно случайно, не исключено, что где-то прячутся намного более старые летучие мыши. Летучие мыши обладают не только крыльями, но и эхолокацией, позволяющей им ориентироваться в темноте. Большинство птиц этого не умеют, так что летучие мыши получают еще один козырь. Это объясняет, почему именно у летучих мышей самое лучшее отношение размеров к продолжительности жизни среди всех млекопитающих. Еще это объясняет и многочисленность разных видов летучих мышей: не менее 1200 – почти четверть от всех 5400 видов млекопитающих.