ฟอสซิลที่มีชีวิต: สิ่งมีชีวิตอมตะดำรงอยู่ได้อย่างไร และมนุษย์ก็เช่นกัน

วิธีการกำหนดช่วงชีวิตสูงสุด

อายุขัยสูงสุดคือ

ตัวเลขทางทฤษฎีที่ไม่สามารถระบุค่าที่แน่นอนได้โดยใช้ข้อมูลจำนวนจำกัดเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตชนิดใดชนิดหนึ่ง

ในเรื่องนี้ อายุขัยสูงสุดมักจะถูกกำหนดโดยจำนวนปีสูงสุดที่ทราบดีที่สุดที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่

อย่างไรก็ตาม อายุขัยของแต่ละคนเป็นตัวแปรทางสถิติ และแนวทางนี้ขึ้นอยู่กับขนาดตัวอย่างเป็นอย่างสูง ทำให้การเปรียบเทียบระหว่างสายพันธุ์ต่างๆ ทำได้ยาก 

มักจะถือว่าการสิ้นสุดของการดำรงอยู่ของแต่ละบุคคลช่วงเวลาแห่งความตายนั่นคือช่วงเวลาที่การเปลี่ยนแปลงในร่างกายที่ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้มาถึงขั้นที่บุคคลนั้นไม่สามารถรักษาองค์กรที่เป็นลักษณะเฉพาะของเขาไว้ได้อีกต่อไป

อย่างไรก็ตาม มักจะมีความสัมพัช่วงเวลาสั้น ๆ ระหว่างนั้นเป็นการยากที่จะบอกได้ว่าสิ่งมีชีวิตยังมีชีวิตอยู่หรือไม่ แม้ว่าโดยส่วนใหญ่แล้วช่วงเวลานี้จะค่อนข้างสั้นและไม่เป็นปัญหาในการกำหนดช่วงชีวิตสูงสุด

ไฮดรา (ไฮดรา oligactis) สัตว์ที่เป็นอมตะ

สิ่งที่กำหนดอายุขัย

อายุการใช้งานสูงสุดมีความแข็งแรงมากแตกต่างกันไปตามชนิดของสัตว์ สังเกตได้ว่าความแตกต่างระหว่างอายุขัยเฉลี่ยและอายุขัยสูงสุดนั้นขึ้นอยู่กับสายพันธุ์ด้วย และถูกกำหนดโดยกลยุทธ์การเอาชีวิตรอด

อายุขัยสูงสุดนั้นขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของสัตว์หลายอย่างในเชิงประจักษ์

• การเจริญพันธุ์ของสัตว์: ยิ่งสัตว์ให้กำเนิดมากเท่าไร ชีวิตก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น
• ขนาดสัตว์ ขนาดสมอง และกิจกรรมการเผาผลาญ ตัวอย่างเช่น สัตว์ขนาดเล็กมักจะมีอายุขัยสั้นลง และสัตว์ที่มีขนาดใหญ่กว่าจะมีอายุขัยยืนยาวกว่า

 การพึ่งพาโดยทั่วไปถูกละเมิดในกรณีนี้สายพันธุ์สุนัข สุนัขพันธุ์ใหญ่ถึงแม้จะโตช้ากว่า แต่ก็มีอายุสั้นกว่ามาก แต่ความแตกต่างถึงประมาณ 2 เท่าระหว่างสายพันธุ์ที่ใหญ่ที่สุดและเล็กที่สุด

นี่เป็นความสัมพันธ์แบบเดียวกับนก แต่นกโดยทั่วไปมีอายุยืนยาวกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แม้ว่าอุณหภูมิของร่างกายจะสูงขึ้นและอัตราการเผาผลาญตามธรรมชาติก็ตาม

การใช้พลังงานต่ำและความเป็นไปได้ของการเติบโตอย่างต่อเนื่องจะอธิบายอายุขัยที่ยาวนานของสัตว์มีกระดูกสันหลังบางชนิด ตัวอย่างเช่น เต่ากาลาปาโกส (Geochelone นิกราni) สามารถอยู่ได้ถึง 177 ปี ​​และปลาบางชนิด เช่น ปลาสเตอร์เจียน จะมีอายุมากกว่า 150 ปี อย่างไรก็ตาม ช่วงชีวิตและอายุของสัตว์เหล่านี้มีการศึกษาต่ำมาก

พันธุ์อะไรอยู่ได้ไม่สิ้นสุด

มีแนวโน้มว่าสิ่งมีชีวิตบางชนิดนั้นอาจจะอมตะ หากอุบัติเหตุไม่หยุดชีวิต ก็สามารถดำรงอยู่ได้ไม่จำกัด การวิจัยจำแนกดอกไม้ทะเลและไฮดราน้ำจืดอย่างมั่นใจว่าเป็นสิ่งมีชีวิตดังกล่าว นอกจากนี้ ความสามารถนี้มักเป็นผลจากปลาและสัตว์เลื้อยคลานบางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่มีความสามารถในการเติบโตของร่างกายอย่างไม่จำกัด อย่างไรก็ตาม มีปัญหาสองประการเกี่ยวกับการเรียกร้องดังกล่าว

เมแทบอลิซึมและกิจกรรมของสัตว์เหล่านี้ต่ำมาก ซึ่งมักจะต่ำกว่าลักษณะเฉพาะของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนกหลายสิบเท่า ซึ่งทำให้อายุช้าลงมาก

นอกจากนี้ การเจริญเติบโตของร่างกายอย่างไม่จำกัดยังช่วยให้สัตว์ชะลอหรือหยุดความชราได้ แต่การเพิ่มขนาดเมื่อเวลาผ่านไปจะลดการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตในสภาวะแวดล้อม

เช่น ไม่สามารถได้รับเพียงพอปริมาณอาหารการสูญเสียความลับและความคล่องตัวและปัจจัยลบอื่น ๆ โดยรวมไม่ช้าก็เร็วนำไปสู่ความตายของร่างกาย ดังนั้นจึงเป็นการยากที่จะแยกแยะระหว่างความตายโดยตรงกับวัยชราและความตายจากสาเหตุภายนอก

เต่ากล่องแคโรไลนา สัตว์ชนิดหนึ่งที่ร่างกายไม่ชราภาพ

ความพยายามที่จะเพิ่มอายุขัย

การวิจัยด้านอายุรศาสตร์สาขาใหญ่คือความพยายามที่จะเพิ่มอายุขัยโดยเฉพาะอย่างยิ่งในมนุษย์ X

อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันมีความเป็นไปได้ที่จะเพิ่มค่าเฉลี่ยอย่างมีนัยสำคัญแล้วอายุขัยของมนุษย์ผ่านปัจจัยต่างๆ เช่น การปรับปรุงการรักษาพยาบาลโดยทั่วไป ปัญหาสำคัญยังคงเป็นการเพิ่มขึ้นของอายุขัยสูงสุด ซึ่งสามารถทำได้โดยมีอิทธิพลต่ออัตรากระบวนการชราเท่านั้น

นักวิจัยได้มีความก้าวหน้าบางประการเกี่ยวกับโมเดลสัตว์: การใช้ปัจจัยต่างๆ เช่น ปริมาณแคลอรี่ การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม หรือการบริหารฮอร์โมน ทำให้อายุขัยเพิ่มขึ้นหรือลดลงในสิ่งมีชีวิตหลายรูปแบบ

อย่างไรก็ตาม ยังไม่สามารถที่จะดำเนินชีวิตมนุษย์ต่อไปได้ แม้ว่าความก้าวหน้าทางวิทยาการสูงวัยได้ทำให้สามารถรักษาโรคต่าง ๆ ที่มีลักษณะการแก่เร็วได้

• ลดปริมาณแคลอรี่ของอาหาร

วิธีที่ง่ายที่สุดในการส่งผลต่ออายุขัยของสัตว์บางชนิดคือการจำกัดปริมาณแคลอรี่ในอาหารในขณะที่ยังคงคุณค่าทางโภชนาการไว้

โดยการลดแคลอรี่ลง 40-60% ในอาหารของหนู หนูเมาส์ และแฮมสเตอร์ที่เริ่มก่อนวัยแรกรุ่น อายุขัยเฉลี่ยเพิ่มขึ้น 65% ​​และอายุขัยสูงสุด 50%

ในกรณีแมลงวันผลไม้และไส้เดือนฝอยCaenorhabditis elegans, ผลของการชะลอความชราและการเพิ่มอายุขัยจะเกิดขึ้นทันทีโดยไม่คำนึงถึงอายุของสัตว์

• สารต้านอนุมูลอิสระ

ผลกระทบบางประการต่ออายุขัยมีสารต้านอนุมูลอิสระ การเพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระในอาหารสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมช่วยเพิ่มอายุขัยเฉลี่ยได้ถึง 30% แต่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงในอายุขัยสูงสุด

สารต้านอนุมูลอิสระมีผลมากที่สุดต่อสัตว์ที่มีความเสี่ยงสูงต่อการเกิดมะเร็ง (เช่น สัตว์ฟันแทะ) และสัตว์ที่มีอายุขัยต่ำทางพยาธิวิทยาอันเป็นผลมาจากการสัมผัสกับรังสีหรือสารเคมีที่ก่อกลายพันธุ์

บางทีผลของสารต้านอนุมูลอิสระอาจจำกัดอยู่ที่โอกาสที่โรคบางชนิดจะลดลง และไม่ส่งผลต่ออัตราการแก่ชราของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

• การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม

มีงานจำนวนมากที่ทำในทิศทางของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่ส่งผลต่ออายุขัยของสิ่งมีชีวิตแบบจำลอง

หากนักวิจัยพยายามค้นหาก่อนพื้นฐานทางชีวเคมีของผลของการจำกัดแคลอรี่ต่ออายุขัย ยีนใหม่ ๆ จำนวนมากถูกพบในภายหลังว่ามีผลคล้ายกัน ปัจจุบัน มีหนูอยู่หลายสายพันธุ์ โดยมีอายุขัยนานกว่าหนูธรรมชาติ

แนวคิดเรื่องการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมพัฒนาขึ้นในเวลาต่อมาแนวทางใหม่คือ Strategies for Engineering Negligible Senescence (SENS) ซึ่งนักวิจัยกำลังพยายามออกแบบสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมที่มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นอย่างมาก

กลยุทธ์การยืดอายุ

• ยีนบำบัด

ในปี 2012 นักวิทยาศาสตร์จากประเทศสเปนศูนย์วิจัยโรคมะเร็ง (Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas, CNIO) ภายใต้การนำของผู้อำนวยการ María Blasco ได้พิสูจน์แล้วว่าอายุขัยของหนูสามารถเพิ่มขึ้นได้ด้วยการฉีดยาเพียงครั้งเดียวซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อยีนของสัตว์เมื่อโตเต็มวัย

พวกเขาทำเช่นนี้โดยใช้ยีนบำบัด ซึ่งเป็นกลยุทธ์ที่ไม่เคยใช้เพื่อต่อสู้กับความชรามาก่อน การใช้วิธีนี้กับหนูพบว่าปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ

หนูได้รับการรักษาเมื่ออายุหนึ่งปีมีอายุยืนยาวขึ้นโดยเฉลี่ย 24% และเมื่ออายุสองปี - 13% นอกจากนี้ การรักษายังนำไปสู่การปรับปรุงสุขภาพของสัตว์อย่างมีนัยสำคัญ โดยชะลอการพัฒนาของโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุ เช่น โรคกระดูกพรุนและการดื้อต่ออินซูลิน และปรับปรุงตัวชี้วัดความชรา เช่น การประสานงานของประสาทและกล้ามเนื้อ

การศึกษานี้ “แสดงให้เห็นว่าคุณสามารถพัฒนาการบำบัดด้วยยีนต่อต้านวัยโดยใช้เทโลเมอเรสโดยไม่เพิ่มอุบัติการณ์ของมะเร็ง” ผู้เขียนโต้แย้ง ดังนั้นการบำบัดด้วยยีนจึงกลายเป็นหนึ่งในพื้นที่ที่มีแนวโน้มของการรักษาที่เกิดขึ้นใหม่ของการยืดอายุขัยและการจับกุมผู้สูงอายุ

• การกลายพันธุ์ที่ยืดอายุขัย

นักวิจัยประสบความสำเร็จเพิ่มขึ้นห้าเท่าอายุขัยของไส้เดือนฝอย Caenorhabditis elegans ในการทำเช่นนี้ พวกเขาใช้การกลายพันธุ์ในโปรตีนจากเส้นทางเมแทบอลิซึมสองเส้นทางที่ส่งผลต่ออายุขัย: โมเลกุล DAF-2 ซึ่งเกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณอินซูลิน (โดยปกติแล้วจะช่วยยืดอายุขัยได้ถึง 100%) และโปรตีน RSKA-1 (S6K) ซึ่ง มีส่วนร่วมในการส่งสัญญาณ MTOR - เป้าหมายของ rapamycin (โดยปกติแล้วจะยืดอายุขัย 30%)

ด้วยความประหลาดใจของนักวิทยาศาสตร์ ต้องขอบคุณการทำงานร่วมกัน ทำให้อายุขัยยืนยาวขึ้นถึงห้าเท่า (จากที่คาดไว้ 130%)

• การรักษาด้วยยา
  

ผลการวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่าในอนาคตอันใกล้นี้ในอนาคตอาจมียาดังกล่าวปรากฏขึ้น สามารถตั้งชื่อต้นแบบบางส่วนได้แล้ว ได้แก่ เมตฟอร์มินและอะคาร์โบส (ยาต้านเบาหวานสำหรับรักษาโรคเบาหวานประเภท 2 ในมนุษย์), ราปามัยซิน (ยากดภูมิคุ้มกันที่ยับยั้งวิถีทาง MTOR), โปรตีนที่เรียกว่า GDF11 (อะนาล็อกของไมโอสแตติน) ).

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้มีรายการนี้รวมอยู่ด้วยเรสเวอราทรอลและเมลาโทนินอีกด้วย ในอนาคตอันใกล้นี้คาดว่ารายการนี้จะถูกเติมเต็มด้วยอะนาล็อกสังเคราะห์ของฮอร์โมนการอดอาหาร - FGF21 ซึ่งเมื่อเพิ่มระดับของ adiponectin จะสามารถเพิ่มอายุขัยผ่านกลไกที่เป็นอิสระจากเส้นทาง AMP kinase, MTOR และ sirtuin

ดังนั้นการบำบัดด้วย FGF21 ร่วมกับโดยการรบกวนเส้นทางของ AMP, MTOR และ sirtuins อาจมีผลเสริมฤทธิ์กันคล้ายกับการเพิ่มขึ้น 5 เท่าของอายุขัยของไส้เดือนฝอยโดยการกลายพันธุ์สองครั้ง

• การโคลนและการเปลี่ยนอวัยวะ

เทคโนโลยีชีวภาพและการวิจัยการโคลนนิ่งปัจจุบันมีการใช้ชิ้นส่วนและสเต็มเซลล์กับสัตว์ และไม่สามารถทดแทนส่วนต่างๆ ของร่างกายที่แก่ชราด้วยชิ้นส่วน “ใหม่” ที่ปลูกเทียมได้

การทดลองปลูกถ่ายสมองดำเนินการเมื่อลิงและสุนัขในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ล้มเหลวเนื่องจากกระบวนการปฏิเสธและร่างกายไม่สามารถฟื้นฟูการเชื่อมต่อของระบบประสาทได้อย่างรวดเร็วเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของร่างกาย ผู้เสนอการทดแทนร่างกายและการโคลนนิ่งอ้างว่าเทคโนโลยีชีวภาพที่จำเป็นอาจเกิดขึ้นในอนาคต

• การเก็บรักษาด้วยความเย็น 

เหตุผลในการใช้วิธีนี้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ทราบกันว่าที่อุณหภูมิอุณหภูมิเย็นจัดไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่มีนัยสำคัญเกิดขึ้นในวัตถุทางชีววิทยาเป็นเวลาหลายพันปี และให้ผู้สนับสนุนวิธีนี้หวังว่าเทคโนโลยีทางการแพทย์ในอนาคตจะสามารถฟื้นฟูผู้ป่วยด้วยความเย็นจัดและแม้กระทั่งทำให้เขารู้สึกกระปรี้กระเปร่าอีกครั้ง ชีวิต.

สำหรับการเก็บรักษาด้วยความเย็นของมนุษย์หรือสัตว์แช่แข็งจนถึงอุณหภูมิต่ำมาก โดยใช้สารป้องกันความเย็นเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดผลึกน้ำแข็ง ผู้สนับสนุนของ Cryonics หวังที่จะฟื้นฟูผู้ป่วยไครโอนิกส์ผ่านการเติบโตของอวัยวะและนาโนเทคโนโลยี

• ทำให้ชีวิตช้าลง

ทำให้ชีวิตช้าลง - ทำให้กระบวนการชีวิตช้าลงโดยวิธีเทียม อาจเกิดการหายใจ หัวใจเต้น และการทำงานอื่นๆ โดยไม่สมัครใจ แต่สามารถตรวจพบได้ด้วยวิธีพิเศษเท่านั้น

ทำการทดลองกับสุนัข สุกร และหนู การระบายความร้อนอย่างแรงใช้เพื่อชะลอการทำงาน นักวิทยาศาสตร์แทนที่เลือดของสัตว์ด้วยสารละลายแช่เย็น (น้ำเกลือ) และพวกมันอยู่ในสถานะที่เสียชีวิตทางคลินิกเป็นเวลาสามชั่วโมง จากนั้นเลือดจะถูกส่งกลับและระบบไหลเวียนเลือดเริ่มต้นด้วยการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าของหัวใจ

อ่านเพิ่มเติม:

ความเสียหายต่อผิวหนัง สมอง และดวงตา: วิธีที่ COVID-19 เข้าสู่อวัยวะของมนุษย์

ปรากฎว่าเส้นใยจักรวาลขนาดใหญ่ในจักรวาลหมุนไปเหมือนการฝึกซ้อม

นักวิทยาศาสตร์พบว่าใครมีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อโควิด-19 ซ้ำ และเมื่อใด