Elävät fossiilit: kuinka kuolemattomia organismeja on olemassa ja voivatko ihmiset myös

Kuinka määrittää enimmäiskäyttöikä

Maksimi käyttöikä on

teoreettinen luku, jonka tarkkaa arvoa ei voida määrittää käyttämällä rajallista määrää tietoa tietystä organismista.

Tässä suhteessa enimmäiselinikä määräytyy yleensä parhaiten tunnetun enimmäisvuosien mukaan, jonka organismi on elänyt.

Yksilön elinikä on kuitenkin tilastollinen muuttuja, ja tämä lähestymistapa on erittäin riippuvainen otoksen koosta, mikä vaikeuttaa lajien vertailua. 

Yleensä ajatellaan yksilön olemassaolon päättymistäkuoleman hetki, eli hetki, jolloin peruuttamattomat muutokset kehossa saavuttavat sen vaiheen, että yksilö ei enää säilytä ominaista organisaatiotaan.

Usein on kuitenkin suhteellisenlyhyt jakso, jonka aikana on vaikea kertoa, onko organismi vielä elossa, vaikka useimmissa tapauksissa tämä aika on melko lyhyt eikä aiheuta ongelmaa määritettäessä enimmäisikäikää.

Hydra (Hydra oligactis), mahdollisesti kuolematon eläin.

Mikä määrää elinajanodotteen

Suurin käyttöikä on erittäin vahvaeroaa eläinlajeittain. Todettiin, että keskimääräisen ja suurimman elinajanodotteen välinen ero riippuu merkittävästi myös lajeista, ja se määräytyy selviytymisstrategian mukaan.

Suurin elinikä riippuu empiirisesti useista eläimen ominaisuuksista.

  • Eläimen hedelmällisyys: mitä enemmän jälkeläisiä eläin tuottaa, sitä vähemmän se elää.
  • Eläinten koko, aivojen koko ja metabolinen aktiivisuus. Esimerkiksi pienemmillä eläimillä on yleensä lyhyempi elinikä, ja suuremmilla eläimillä on pidempi elinikä.

 Tapauksessa rikotaan tyypillistä riippuvuuttakoirarodut. Suuremmat koirarodut, vaikka ne saavuttavat sukukypsyyden hitaammin, elävät paljon lyhyemmin, ero on noin 2-kertainen suurimman ja pienimmän rodun välillä.

Tällainen suhde on myös linnuilla, mutta linnut elävät yleensä pidempään kuin nisäkkäät huolimatta korkeammista ruumiinlämpötiloista ja luonnollisen aineenvaihdunnan nopeudesta.

Alhaiset energiakustannukset ja mahdollisuus jatkuvaan kasvuun selittävät joidenkin selkärankaisten pitkän käyttöiän. Esimerkiksi Galapagoksen kilpikonna (Geochelone nigra) voi elää jopa 177 vuotta, ja jotkut kalat, kuten sampi, saavuttavat yli 150 vuoden iän. Näiden eläinten elinikää ja ikääntymistä on kuitenkin tutkittu hyvin huonosti.

Mitkä lajit voivat elää loputtomasti

On todennäköistä, että jotkut organismit ovat mahdollisiakuolematon. Jos onnettomuus ei pysäytä elämää, he voivat kyetä olemaan rajattomasti. Tutkimus luokittelee merivuokot ja makeanveden hydrat sellaisiksi organismeiksi. Heidän lisäksi tämä kyky johtuu usein tietyistä kaloista ja matelijoista, erityisesti sellaisista, jotka pystyvät kasvamaan rajattomasti. Tällaisissa väitteissä on kuitenkin kaksi ongelmaa.

Näiden eläinten perusaineenvaihdunta ja aktiivisuus on hyvin alhainen, yleensä kymmeniä kertoja pienempi kuin nisäkkäiden ja lintujen vastaavat ominaisuudet, mikä mahdollistaa paljon hitaamman ikääntymisen.

Lisäksi rajoittumaton kehon kasvu auttaa eläintä hidastamaan tai jopa pysäyttämään ikääntymisen, mutta juuri koon lisääntyminen ajan myötä vähentää organismin selviytymistä ympäristöolosuhteissa.

Esimerkiksi kyvyttömyys saada riittävästiruoan määrä, salaisuuden ja liikkuvuuden menetys sekä monet muut negatiiviset tekijät kokonaisuudessa johtavat ennemmin tai myöhemmin ruumiin kuolemaan. Siksi on vaikea erottaa kuolema suoraan vanhuudesta ja kuolema ulkoisista syistä.

Carolina laatikko kilpikonna. Yksi eläintyypeistä, joiden keho ei ikäänny

Yritykset pidentää elinajanodotetta

Suuri osa gerontologian tutkimuksesta on yritys pidentää elinajanodotetta etenkin ihmisillä. X

Keskiarvoa on kuitenkin jo nyt mahdollista nostaa merkittävästiIhmisten elinajanodote tekijöiden, kuten terveydenhuollon yleisen parantumisen, kautta, tärkeä kysymys on edelleen enimmäiselinajan pidentäminen, joka voidaan saavuttaa vain vaikuttamalla ikääntymisprosessin nopeuteen.

Tutkijat ovat edistyneet jonkin verranEläinmallit: Käyttämällä tekijöitä, kuten kalorien saantia, geneettisiä muutoksia tai hormonien antamista, elinikä on pidentynyt tai lyhentynyt useissa malliorganismeissa.

Ihmisen elämää ei kuitenkaan ole vielä voitu jatkaa, vaikka gerontologian kehitys on jo mahdollistanut useiden sairauksien hoidon, joille on ominaista kiihtynyt ikääntyminen.

  • Ruoan kaloripitoisuuden vähentäminen

Yksinkertaisin tapa vaikuttaa joidenkin eläinten elinikään on rajoittaa ruokavalion kaloripitoisuutta säilyttäen samalla sen ravintoarvo.

Vähentämällä kaloreita 40-60 % rottien, hiirten ja hamstereiden ruokavaliosta ennen murrosikää, keskimääräinen elinikä pitenee 65 % ja enimmäiselinikä 50 %.

Hedelmäkärpästen ja sukkulamadotCaenorhabditis elegans, hidastuvan ikääntymisen ja pitkäikäisyyden kasvu saavutetaan välittömästi eläimen iästä riippumatta.

  • Antioksidantit

Jotkut vaikutukset elinajanodotteeseenon antioksidantteja. Antioksidanttien lisääminen nisäkkäiden ruokavalioon pidentää keskimääräistä elinikää jopa 30%, mutta enimmäisikäikä ei muutu.

Antioksidanteilla on suurin vaikutuseläimet, joilla on korkea syöpäriski (esimerkiksi jyrsijät) ja eläimet, joiden elinajanodote on patologisesti alhainen säteilylle tai mutageenisille kemikaaleille altistumisen seurauksena.

Ehkä antioksidanttien vaikutus rajoittuu tiettyjen sairauksien todennäköisyyden vähenemiseen eikä koko organismin ikääntymisnopeuden muutoksiin.

  • Geneettiset muutokset

Myös mallieliöiden elinikään vaikuttavien geneettisten muutosten suuntaan on tehty paljon työtä.

Jos tutkijat yrittivät ensin löytääBiokemiallinen perusta kalorirajoituksen vaikutukselle elinajanodotteeseen, myöhemmin löydettiin monia uusia geenejä, joilla on samanlainen vaikutus. Nykyään on olemassa useita hiirikantoja, joiden elinikä on pidempi kuin villityypin hiirillä.

Ajatus geneettisistä muutoksista syntyi myöhemminUusi lähestymistapa on Strategies for Engineering Negligible Senescence (SENS), jossa tutkijat yrittävät suunnitella geneettisesti muunnettua organismia, jonka elinikä on huomattavasti pidempi.

Elämän jatkamisen strategiat

  • Geeniterapia

Vuonna 2012 tutkijat Espanjan kansallisestaSyöpätutkimuskeskus (Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas, CNIO) johtajansa María Blascon johdolla on osoittanut, että hiirten elinikää voidaan pidentää yhdellä injektiolla lääkettä, joka vaikuttaa suoraan eläimen geeneihin aikuisiässä.

Они сделали это с помощью генной терапии — стратегии, ещё ни разу не использовавшейся для борьбы со старением. Применение этого метода на мышах признано безопасным и эффективным.

Мыши, получавшие терапию в возрасте одного года, жили дольше в среднем на 24%, а в возрасте двух лет — на 13%. Кроме того, лечение привело к значительному улучшению состояния здоровья животных, задержав развитие возрастных заболеваний — таких как остеопороз и резистентность к инсулину — и улучшив такие показатели старения, как нервно-мышечная координация.

Tämä tutkimus ”osoittaa, että voitkehittää anti-aging-geeniterapia, joka perustuu telomeraasiin lisäämättä syövän ilmaantuvuutta ", kirjoittajat väittävät. Siten geeniterapiasta on tulossa yksi lupaavista alueista radikaalin elämän pidentämisen ja ikääntymisen pysäyttämisessä.

  • Elämän pidentävät mutaatiot

Исследователи добились пятикратного увеличения продолжительности жизни нематоды Caenorhabditis elegans. Для этого они использовали мутации белков из двух путей метаболизма, влияющих на продолжительность жизни: молекулы DAF-2, участвующей в передаче сигналов инсулина (она обычно продлевает жизнь на 100%), и белка RSKA-1 (S6K), участвующего в передаче сигналов MTOR — мишени рапамицина (она обычно продлевает жизнь на 30%).

Tutkijoiden yllätyksenä yhdessä synergian ansiosta ne viisinkertaistivat elinajanodotteen (odotetun 130 prosentin sijasta).

  • Huumeterapia

Новейшие исследования показывают, что в недалеком будущем такие препараты, возможно, появятся. Уже сейчас можно назвать некоторые из их прототипов, это метформин и акарбоза (анти-диабетические препараты для лечения сахарного диабета 2 типа у людей), рапамицин (иммунодепрессант, который подавляет MTOR путь), белок, называемый GDF11 (аналог миостатина).

До недавнего времени к этому списку относили также ресвератрол и мелатонин. В ближайшем будущем ожидается, что этот список пополнится синтетическими аналогами гормона голодания — FGF21, который повышая уровень адипонектина, может увеличивать продолжительность жизни через механизм, не зависящий от киназы AMP, MTOR и сиртуиновых путей.

Siksi hoito FGF21: llä yhdessähäiritsemällä AMP: n, MTOR: n ja sirtuiinien reittejä, sillä voi olla synergistinen vaikutus, joka on samanlainen kuin edellä mainittu viisinkertainen nematodin elinikä kaksinkertaisen mutaation avulla.

  • Elinten kloonaus ja korvaaminen

Биотехнологии и исследования по клонированию частей и стволовых клеток в настоящее время проводятся на животных и не могут предложить замену каких-либо частей стареющего тела «новыми» частями, выращенными искусственно.

Suoritetut aivosiirtokokeetapinat ja koirat 1900-luvun puolivälissä, epäonnistui hylkäysprosessien ja kehon kyvyttömyyden vuoksi palauttaa nopeasti hermosolut, jotka takaavat kehon toiminnan. Kehon korvaamisen ja kloonaamisen kannattajat väittävät, että tarvittava biotekniikka voi tulla tulevaisuudessa.

  • Криоконсервация 

Обоснование для применения этого метода базируется на известном факте, что при криогенных температурах не возникает сколь-либо значимых изменений в биологическом объекте в течение тысяч лет, и дает сторонникам этого метода надежду, что медицинские технологии будущего смогут восстановить криопациента и даже омолодить, продлив, таким образом, его жизнь.

Ihmisten tai eläinten kylmäsäilytykseenjäädytetään erittäin mataliin lämpötiloihin käyttämällä kryosuojaimia estämään jääkiteiden esiintyminen. Cryonicsin kannattajat toivovat elvyttävän kryoniikkapotilaat elinten kasvun ja nanoteknologian avulla.

  • Hidastaa elämää

Замедление жизни — замедление процессов жизни искусственными средствами. Дыхание, биение сердца, и другие непроизвольные функции могут происходить, но обнаружить их можно только специальными средствами.

Kokeet tehtiin koirilla, sioilla jahiiret. Vahvaa jäähdytystä käytetään toimintojen hidastamiseen. Tutkijat korvaavat eläinten veren jäähdytetyillä liuoksilla (suolaliuos) ja ne ovat kliinisessä tilassa kolmen tunnin ajan. Sitten veri palautetaan ja verenkiertojärjestelmä käynnistetään sydämen sähköstimulaation avulla.

Lue lisää:

Ihon, aivojen ja silmien vaurioituminen: miten COVID-19 pääsee ihmisen elimiin

Kävi ilmi, että maailmankaikkeuden valtavat kosmiset säikeet pyörivät kuin porat

Tutkijat ovat selvittäneet, kuka on vaarassa saada uudelleen COVID-19: n ja milloin