Mitä Opossumit voivat opettaa meille miksi ikääntymme

Kaikki tietävät tarinan Charles Darwinin hauista ja siitä, kuinka Galapagossaarten eri lajien tarkkaileminen auttoi vahvistamaan kuuluisan 1800-luvun tutkijan evoluutioperustetta. Mutta vähemmän harvat tietävät Steven Austadin oposeista - ja siitä, mitä he voivat opettaa meille miksi ikäämme.

Tohtori Austad, joka on nyt biologian professori Alabaman yliopistossa, kiinnostui ensin opossumista Yhdysvalloissa. 1980-luku Venezuelassa jossa hän ryhtyi toisen tutkijan kanssa tutkimaan eläinten lisääntymiskäyttäytymistä. Häntä järkytti näiden Venezuelan opossumien erittäin lyhyt elinkaari: vain kaksi vuotta. Ja pian näiden nopeasti ikääntyvien marsupialisten mysteeri vei hänet Sapelo-saarelle Georgian rannikon edustalla, missä hän pystyi tutkia eristettyä ryhmää Virginia opossumia, jotka olivat asuneet erillään mantereen kollegoistaan ​​noin 4000 vuotta.

Tarkkailtuaan näitä kahta populaatiota muutaman vuoden ajan, tohtori Austad löydetty että saarella elävä ryhmä eläi 25-50 prosenttia pidempään kuin heidän mantereensä serkut. He lisääntyivät myös myöhemmin, synnyttivät pienemmät pentueet ja osoittivat vähemmän fysiologisia ikääntymisen merkkejä, mikä tarkoittaa, että he myös pysyivät terveellisinä pidempään.

Miksi? Vastaus, kuten vastaus Darwinin piikkien mysteeriin, on evoluutio luonnollisella valinnalla.

Luonnollinen valinta, jos muistat lukion luonnontiedestäsi, on pitkä prosessi, jolla kitketään piirteitä, jotka eivät ole hyödyllisiä lajin selviytymiselle tietyssä ympäristössä. Joten Georgian opossumien tapauksessa, vaikka mantereella oleva ryhmä asui monien petoeläinten keskuudessa, saaren opossumeihin kohdistui paljon vähemmän uhkia. Tulos: Vuosien mittaan saaren opossumit kehittyivät lisääntymään vaikeammassa aikataulussa. Samaan aikaan mantereen opossumien piti toistua aikaisemmin, tai heillä ei ehkä ole mahdollisuutta lisääntyä ollenkaan. Suuremmat pentuekoot auttoivat myös varmistamaan nuorten selviytymisen.

Tämä ilmiö on samanlainen kuin mitä tapahtuu myös muiden lajien elinikäissä: Esimerkiksi ihmisinä, olemme totemin kärjessä napa petoeläin-suhteiden suhteen, ja vietämme myös noin 20 vuotta kasvattamalla lapsiamme, paljon kauemmin kuin monet muut lajeja. Kaikki tämä tarkoittaa sitä, että olemme kehittyneet huomattavasti pidemmäksi elinkaarta kuin sanoisimme, opossumit.

Vuosien ajan tämä esitti tutkijoille uteliaita paradokseja: Jos luonnonvalinnalla tapahtuva evoluutio pystyy suunnittelemaan optimaalisesti organismeja lajin säilymiseen, miksi evoluutio ei estä myöskään kauheaa ikääntymistä ja rappeutumista, joita kohtaamme myöhemmin päällä?

Lisääntymisen jälkeen luonnollisen valinnan vaikutus vähenee, joka johtaa lopulta sattumanvaraiseen prosessiin (jota tunnemme vanhenemisena), jossa monet elämän prosessit ja toiminnot alkavat epäonnistua samanaikaisesti.

Luonnollinen valinta ei vain lakkaa käyttämästä taikuuttaan, kun saamme lisääntymiskauden, mutta on myös mahdollista, että jotkutkin geenit, jotka on valittu erityisesti sen takia, että ne auttavat pitämään sinut terveinä aikaisempina vuosina, voisivat alkaa palamaan myöhemmin elämässä. Esimerkiksi siellä on proteiini nimeltään p53, jonka tiedetään auttavan estämään syöpää; p53: n perustoiminto on tunnistaa syöpäsolut ja poistaa ne auttamalla säätelemään erilaisia ​​soluprosesseja, kuten DNA: n korjaus ja solujen vanheneminen, mikä tapahtuu, kun solut lakkaavat jakautumasta. Kuulostaa siltä, ​​että haluat geenin, eikö? Se voi auttaa sinua pääsemään syntymästäsi lisääntymisikään, koska se estää tappavan syövän.

Mutta viime kädessä elinkaaren aikana p53: n toiminnan tuottamat vanhentuvat solut kerääntyvät moniin kudoksiin. Vaikka vanhentuneita soluja ajateltiin kerran yksinkertaisesti inertteiksi soluiksi, niiden tiedetään nyt vapauttavan tulehduksellisia kemikaaleja, joilla on avainasemassa ikääntyessä. Huolimatta siitä, että lopulta p53 kuluttaa teidät myöhemmin, tämä geeni valitaan silti sen suojaavista vaikutuksista varhaisessa vaiheessa, mikä kuvaa toista tapaa, jolla evoluutio vaikuttaa ikääntymiseen.

Nykyään ihmiset elävät pidempään kuin koskaan ennen, joten ikääntyminen on myös suurempi kuin koskaan. Vuonna 2030 yli 20 prosenttia amerikkalaisista on 65-vuotiaita tai vanhempia, verrattuna alle 10 prosenttiin vuonna 1970, mukaan arviot Yhdysvaltain väestölaskentatoimistolta. Ikääntymisen monimutkaisuus ja esiintyvät lukemattomat muutokset, mukaan lukien myöhään alkavat sairaudet, haasteena on suunnitella strategioita tämän heikentävän ahdingon lieventämiseksi. Viimeaikaiset alan tutkimukset johtavat toiveeseen, että voimme nousta siihen.

Loppujen lopuksi nämä uudet löytöt, joista keskustelemme tulevaisuuden sarakkeissa, voivat kertoa luonnollisen valinnan työstä hidastaaan Sapelo-saaren opossumien ikääntymistä. Mutta tämän 4000 vuoden yli 2000 sukupolven kestävän työn sijaan nämä toimenpiteet - olivatpa ne lääkkeitä, lisäravinteita tai muita lääkehoito - voi hidastaa tai jopa kääntää ikääntymisen johtaen välittömään vaikutukseen lajeihimme siirtyessämme 2000-luvun ja pidemmälle.

Instagram-kuvia Nick Pecker, Becky Sheridan ja Geoffrey Kuchera Shutterstockin kautta.