Бессмертные. Почему гидры и медузы живут вечно, и как людям перенять их секрет - Эндрю Стил Страница 15

Начнем с рыб. Хотя они чешуйчатые и живут под водой, рыбы не такие уж и дальние родственники человека. Они все еще животные, которые, как и мы, имеют скелет. Однако в отличие от мышей, китов или людей самки рыб с возрастом становятся крупнее, сильнее и намного плодовитее. Тот факт, что более крупные рыбы находятся в большей безопасности от хищников, чем мелкие, означает, что их риск смерти от внешних причин не постоянен – он становится ниже с возрастом. Они также могут производить больше икры (или более высокого качества) с возрастом, в некоторых случаях по странным причинам, причем более старые рыбы производят в десятки раз больше икринок, чем молодые. Эти подводные матриархи известны как боффы, большие старые жирные плодовитые самки рыб (BOFFFF, от англ. big, old, fat, fertile female fish) и во многих видах имеют решающее значение для популяций. Рыболовство часто поддерживается не молодыми рыбами, откладывающими несколько икринок, а горсткой больших старых жирных плодовитых самок рыб, производящих потомство с огромной скоростью.

Эта стратегия размножения опровергает предположения, которые позволили старению эволюционировать в наших мысленных экспериментах. Улучшение выживаемости и плодовитости у более старых рыб дает им крайне непропорциональную возможность передавать свои гены, создавая значительный эволюционный стимул для поддержания жизни. Сила естественного отбора эффективно становится гораздо больше во взрослом возрасте. Возможно, холодный расчет эволюции обнаружит, что все-таки стоит позаботиться о рыбьих сомах, и накопленные мутации или плейотропные компромиссы, которые могли бы подкосить больших старых жирных плодовитых самок рыб, больше не приемлемы для естественного отбора. Таким образом, могут эволюционировать те рыбы, чей общий риск смерти не увеличивается с возрастом – другими словами, которые отличаются пренебрежимым старением.

Действительно, есть виды рыб, которые, по-видимому, являются сильными претендентами на эту роль. Из тех, кто стремится к этому, корона долголетия достается алеутскому морскому окуню, розово-оранжевому обитателю тихоокеанского морского дна. Он может вырасти до метра в длину, весить шесть килограммов и жить до 205 лет с шансами на смерть, которые заметно не изменяются после достижения зрелости.

К несчастью для больших старых жирных плодовитых самок рыб, как коммерческий, так и рекреационный промысел нацелен на крупные экземпляры. Это означает, что вылов рыбы особенно сильно бьет по крупным старым особям и поэтому может иметь целый ряд трагических последствий. Во-первых, существует риск коллапса рыбного промысла, вызывающего разрушение сложных экосистем, связанных с ними. Но было бы также трагедией, если бы виды были уничтожены до того, как мы сможем изучить их, – не в последнюю очередь, чтобы понять их необычный подход к старению. И, даже если мы остановимся перед полным уничтожением, предпочтительный отлов больших старых жирных плодовитых самок рыб вызывает какой-то очень неестественный отбор в этих популяциях. Уничтожение старых размножающихся самок будет стимулировать более раннее размножение, что может вызвать генетические изменения, ведущие к старению этих видов.

Как мы видели, некоторые черепахи также являются пренебрежимо стареющими. Лучше всего изучены не Галапагосские острова, а Мичиган. В ходе полевых исследований, начавшихся в 1950-х годах, ученые исследовали два типа черепах, известных как американская болотная черепаха и расписная черепаха. Сотни из них отмечались и отлавливались в течение десятилетий, и никакого увеличения смертности со временем не наблюдалось ни у одного вида. Когда исследование было завершено в 2007 году, самыми старыми плодовитыми самками были две американских болотных черепахи, которым было более 70 лет, без каких-либо внешних признаков дряхлости. Причина отсутствия старения у черепах, вероятно, сходна с таковой у рыб: пожилые самки довольно хорошо защищены от внешних угроз (не в последнюю очередь благодаря панцирям) и очень плодовиты. Опять же, естественный отбор имеет все основания поддерживать их жизнь, и в результате они, похоже, не стареют.

Есть также более странные существа, гораздо более отдаленные от людей, чем рыбы или черепахи, которые обходят старение другими способами. Гидры – это разновидность небольших пресноводных организмов, состоящих из сантиметровой трубки с липкой «лапой» на одном конце и «ртом» на другом, окруженном извивающимися щупальцами, которые хватают крошечную водную добычу и парализуют ее шипами с нейротоксинами. Первоначально они представляли интерес для науки из-за поразительной регенеративной способности: можно отрубить практически любой кусочек гидры, и из него вырастет совершенно новая особь. Только после этого было замечено, что они невероятно долго живут в лаборатории – до такой степени, что до сих пор гидры переживали попытки исследовать пределы их долголетия. Они также не показывают никаких признаков снижения рождаемости или увеличения риска смерти независимо от того, как долго держать их в неволе. И, основываясь на показателях смертности, наблюдаемых у выращенных в лаборатории гидр, подсчитано, что 10 % из них доживут до 1000 лет.

Регенеративная способность и необычная продолжительность жизни этих крошечных существ должны быть связанными. Гидры разрушают центральное предположение теории одноразовой сомы. Поскольку любая часть их тела может создать новую гидру, нет никакого различия между клетками тела и половыми клетками. По сути, это половые клетки, поэтому эволюция не считает ни одну из них одноразовой. Это прием, который будет работать только с очень простыми формами жизни. Сложные формы жизни от насекомых до людей подвергаются одностороннему преобразованию половых клеток в клетки тела, позволяя нам иметь такие разнообразные ткани и органы. Но этот пример показывает, что почти ни одно предположение не устоит перед лицом реальной биологии. Природа еще какое-то время будет в состоянии перехитрить наши теории – и стареть сама, если придется.

Существует также эволюционное давление, которое может выбрать долголетие почти непосредственно, а не как побочный эффект высокой способности к размножению в конце жизни или размывания линий между соматическими и половыми клетками. Рассмотрим то, что считается самой долгоживущей многоклеточной формой жизни на Земле: остистую сосну в сверхсекретном месте в Уайт-Маунтинс в Калифорнии. На сердцевине, взятой из ствола этого дерева в конце 1950-х годов, было почти 5000 колец. Дерево все еще крепко стоит и сегодня, по оценкам, ему 4850 лет. Это означает, что оно появилось в начале третьего тысячелетия до н. э., когда Стоунхендж был всего лишь рвом и несколькими маленькими камнями, а работы над пирамидами еще только начинались.

Как дерево могло эволюционировать, чтобы пережить целые цивилизации, не совсем ясно, но одна теория заключается в том, что это связано с конкуренцией за пространство. Остистые сосны произрастают в засушливых открытых местах, где все обитаемые участки уже заняты взрослыми деревьями, из-за этого возможности для саженцев невелики. В принципе, вам нужно, чтобы дерево по соседству умерло, чтобы освободить место, где ваши потомки могли бы начать свое дело. Таким образом, единственный способ передать свои гены – это пережить соседей, начав эволюционную гонку вооружений, конечной точкой которой является экстремальное долголетие. Очевидно, что такая логика не применима к животным, которые могут просто уйти в другое место, если на нынешнем становится тесно. Но это еще один пример того, как простая причуда естественной среды может существенно повлиять на эволюцию старения.