Zanedbatelné stárnutí - Negligible senescence

Některé želvy vykazují zanedbatelné stárnutí.

Zanedbatelné stárnutí je termín vytvořený biogerontolog Caleb Finch k označení organismů, které nevykazují známky biologického stárnutí (stárnutí ), jako je měřitelné snížení jejich reprodukční schopnosti, měřitelný funkční pokles nebo nárůst úmrtnosti s věkem.[1] Existuje mnoho druhů, kde vědci nezaznamenali žádné zvýšení úmrtnosti po dospělosti.[1] To může znamenat, že životnost organismu je tak dlouhá, že subjekty vědců ještě nedožily doby, kdy lze určit míru dlouhověkosti druhu. Například u želv se kdysi myslelo, že jim chybí stárnutí, ale rozsáhlejší pozorování našla důkazy o snižování kondice s věkem.[2]

Studie zanedbatelně stárnoucích zvířat mohou poskytnout vodítka, která vedou k lepšímu porozumění procesu stárnutí a vlivu teorie stárnutí.[1][3] Fenomén zanedbatelného stárnutí u některých zvířat je tradičním argumentem pro pokus o dosažení podobného zanedbatelného stárnutí u lidí technologickými prostředky.

Existují také organismy[který? ] které vykazují negativní stárnutí, přičemž úmrtnost chronologicky klesá s věkem organismu po celý životní cyklus nebo jeho část, v rozporu s Gompertz – Makehamův zákon smrtelnosti[4] (viz také Zpomalení úmrtnosti z konce života ). Kromě toho existují druhy, u nichž bylo pozorováno, že ustupují do larválního stavu a opakovaně rostou do dospělých, například Turritopsis dohrnii.[5]

Studie ukázaly souvislost mezi jevy souvisejícími se zanedbatelným stárnutím a obecnou stabilitou organismu genom po celou dobu jeho životnosti.[6]

U obratlovců

Některé ryby, například některé odrůdy jeseter a rougheye rockfish, a nějaký želvy a želvy[7] jsou považovány za zanedbatelně stárnoucí, ačkoli nedávný výzkum želv odhalil důkazy o stárnutí ve volné přírodě.[2] Věk zachyceného rybího vzorku lze měřit zkoumáním růstových vzorců podobných letokruhy na otolity (části orgánů snímajících pohyb).[8]

V roce 2018 nahé krysy byli identifikováni jako první savci, kteří se vzpírali Gompertz-Makehamovu zákonu úmrtnosti a dosáhli zanedbatelné stárnutí. Spekulovalo se však, že to může být jednoduše „časově napínavý“ efekt, především kvůli jejich velmi pomalému (a chladnokrevnému a hypoxickému) metabolismu.[9][10][11]

V rostlinách

V rostlinách osika stromy jsou jedním z příkladů biologická nesmrtelnost. Každý jednotlivý strom může žít 40–150 let nad zemí, ale vykořenit systém klonální kolonie má dlouhou životnost. V některých případech je to po tisíce let, což vysílá nové kmeny, protože starší kmeny odumírají nad zemí. Jedna taková kolonie v Utah, vzhledem k přezdívce "Pando", se odhaduje na 80 000 let, takže je možná nejstarší žijící kolonie osik.[12]

Nejstarší známý žijící na světěklonální organismus byl Metuzalémský strom druhu Pinus longaeva, borovice štětinatá, rostoucí vysoko v Bílé hory z Inyo County ve východní části Kalifornie, ve věku 4852–4853 let.[13]Tento záznam byl v roce 2012 nahrazen jinou borovicí štětinovou ve Velké pánvi, která se nacházela ve stejné oblasti jako Metuzalém, a byla odhadována na 5062 let. Ze stromu byl odebrán vzorek Edmundem Schulmanem a datován Tomem Harlanem.[14]

Ginkgo stromy v Číně odolávat stárnutí rozsáhlou genová exprese spojené s adaptabilní obranné mechanismy které společně přispívají k dlouhověkosti.[15]

V bakteriích

Mezi bakterie, jednotlivé organismy jsou zranitelné a mohou snadno zemřít, ale na úrovni kolonie, bakterie mohou žít neomezeně dlouho. Dvě dceřiné bakterie, které vznikly buněčné dělení rodičovské bakterie lze považovat za jedinečné jedince nebo za členy biologicky „nesmrtelné“ kolonie.[16] Tyto dvě dceřiné buňky lze považovat za „omlazené“ kopie mateřské buňky, protože poškozené makromolekuly byly rozděleny mezi tyto dvě buňky a zředěny.[17] Vidět nepohlavní reprodukce.

Maximální životnost

Některé příklady maximální pozorované délky života zvířat považovaných za zanedbatelně stárnoucí jsou:

Rybí roubík205 let[18][19]
Obří želva Aldabra255 let
Humři100+ let (předpokládá se)[20]
HydrasPozorováno biologicky nesmrtelný[21]
Mořské sasanky60–80 let (obecně)[22]
Sladkovodní perla210–250 let[23][24]
Oceán Quahog škeble507 let[25]
Grónský žralok400 let[26]

Kryptobióza

Některé vzácné organismy, jako např tardigrades, obvykle mají krátkou délku života, ale dokážou přežít tisíce let - a možná i na neurčito - pokud se dostanou do stavu kryptobióza, přičemž jejich metabolismus je reverzibilně pozastaveno. Předpokládají to zastánci kryonika že člověk centrální nervový systém lze podobně uvést do stavu pozastavená animace krátce předtím mozková smrt být v budoucnu oživena v technologickém rozvoji lidstva, až bude takový provoz možný.[Citace je zapotřebí ]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C Finch, Caleb (1994). „Zanedbatelné stárnutí“. Dlouhověkost, stárnutí a genom. Chicago, IL:. University of Chicago Press. 206–247.
  2. ^ A b Warner, Daniel A .; Miller, David A. W .; Bronikowski, Anne M .; Janzen, Fredric J. (06.06.2016). „Desítky let terénních dat ukazují, že želvy ve volné přírodě senesce“. Sborník Národní akademie věd. 113 (23): 6502–6507. doi:10.1073 / pnas.1600035113. ISSN  0027-8424. PMC  4988574. PMID  27140634.
  3. ^ Guerin, J (2004). „Rozvíjející se oblast výzkumu stárnutí: zvířata s dlouhým poločasem rozpadu“ se zanedbatelným stárnutím"". Ann N Y Acad Sci. 1019: 518–20. doi:10.1196 / annals.1297.096. PMID  15247078.
  4. ^ Ainsworth, C; Lepage, M (2007). „Největší chyby evoluce“. Nový vědec. 195 (2616): 36–39. doi:10.1016 / S0262-4079 (07) 62033-8.
  5. ^ „Podvádění smrti: Nesmrtelný životní cyklus Turritopsis". 8e.devbio.com. Archivovány od originál dne 2010-04-02. Citováno 2010-03-17.
  6. ^ Kogan, Valeria; Molodtcov, Ivan; Menshikov, Leonid I .; Shmookler Reis, Robert J .; Fedichev, Peter (2015). „Analýza stability modelové genové sítě spojuje stárnutí, odolnost proti stresu a zanedbatelné stárnutí“. Vědecké zprávy. 5: 13589. doi:10.1038 / srep13589. PMC  4551969. PMID  26316217.
  7. ^ Miller, J (2001). „Unikající stárnutí: demografické údaje ze želvy tříprsté (Terrapene carolina triunguis)"". Exp Gerontol. 36 (4–6): 829–32. doi:10.1016 / s0531-5565 (00) 00243-6. PMID  11295516.
  8. ^ Bennett, J (1882). „Potvrzení dlouhověkosti u Sebastes diploproa (ryby Scorpaenidae) z měření 210Pb / 226Ra v otolitech“. Námořní biologie. 71 (2): 209–215. doi:10.1007 / bf00394632.
  9. ^ Ruby, J. Graham; Smith, Megan; Buffenstein, Rochelle (2018-01-24). Rose, Michael (ed.). „Míra úmrtnosti nahých krtků se vzpírá Gompertzianovým zákonům tím, že se s věkem nezvyšuje“. eLife. 7: e31157. doi:10,7554 / eLife.31157. ISSN  2050-084X. PMC  5783610. PMID  29364116.
  10. ^ „Calico Labs společnosti Google ohlašují objev„ nestárnoucího savce. “| | LEAF“. Citováno 2019-02-28.
  11. ^ Beltrán-Sánchez, Hiram; Finch, Caleb (2018-01-24). "Věk je pouze číslo". eLife. 7: e34427. doi:10,7554 / eLife.34427. ISSN  2050-084X. PMC  5783609. PMID  29364114.
  12. ^ Třesoucí se osika podle Bryce Canyon Služba národního parku.
  13. ^ "Pinus longaeva". Gymnosperm databáze. 15. března 2007. Citováno 2008-06-20.
  14. ^ Brown, Peter M (2012). „OLDLIST, databáze starých stromů“. Rocky Mountain Tree-Ring Research, Inc.. Citováno 2017-11-29.
  15. ^ Wang, Li; Cui, Jiawen; Jin, Biao; Zhao, Jianguo; Xu, Huimin; Lu, Zhaogeng; Li, Weixing; Li, Xiaoxia; Li, Linling; Liang, Eryuan; Rao, Xiaolan; Wang, Shufang; Fu, Chunxiang; Cao, Fuliang; Dixon, Richard A .; Lin, Jinxing (2020-01-13). „Multifunkční analýzy vaskulárních kambiových buněk odhalily mechanismy dlouhověkosti ve starých stromech Ginkgo biloba“. Sborník Národní akademie věd. 117 (4): 2201–2210. doi:10.1073 / pnas.1916548117. ISSN  0027-8424. PMC  6995005. PMID  31932448.
  16. ^ Chao, Lin; Guttman, David S. (26. srpna 2010). „Model škodového zatížení a jeho důsledky pro vývoj stárnutí bakterií“. Genetika PLOS. 6 (8): e1001076. doi:10.1371 / journal.pgen.1001076. PMC  2928801. PMID  20865171.
  17. ^ Rang, Camilla U .; Peng, Annie Y .; Chao, Lin (8. listopadu 2011). "Časová dynamika stárnutí a omlazení bakterií". Aktuální biologie. 21 (21): 1813–1816. doi:10.1016 / j.cub.2011.09.018. PMID  22036179.
  18. ^ Munk, K (2001). „Maximum Ages of Groundfishes in Waters off Alaska and British Columbia and Considerations of Age Determination“. Bulletin o výzkumu rybolovu na Aljašce. 8: 1.
  19. ^ Cailliet, G.M .; Andrews, A.H .; Burton, E.J .; Watters, D.L .; Kline, D.E .; Ferry-Graham, L.A. (2001). „Studie určování a ověřování věku mořských ryb: žijí hluboce žijící obyvatelé déle?"". Exp. Gerontol. 36 (4–6): 739–764. doi:10.1016 / s0531-5565 (00) 00239-4. PMID  11295512.
  20. ^ „140letý příběh humra má šťastný konec“. Associated Press. 10. ledna 2009.
  21. ^ Martínez, Daniel E (1998). „Vzory úmrtnosti naznačují nedostatek stárnutí hydry“ (PDF). Experimentální gerontologie. 33 (3): 217–225. CiteSeerX  10.1.1.500.9508. doi:10.1016 / s0531-5565 (97) 00113-7. PMID  9615920.
  22. ^ "Soubory faktů: mořská sasanka". BBC Science and Nature. Archivovány od originál dne 18. 7. 2009. Citováno 2009-10-01.
  23. ^ Ziuganov, V., San Miguel, E., Neves, RJ, Longa, A., Fernandez, C., Amaro, R., Beletsky, V., Popkovitch, E., Kaliuzhin, S., Johnson, T. ( 2000). „Variace délky života sladkovodní perly: modelový druh pro testování mechanismů dlouhověkosti u zvířat“. Ambio. ХХIX (2): 102–105. doi:10.1579/0044-7447-29.2.102.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  24. ^ Зюганов В.В. (2004). „Арктические долгоживущие и южные короткоживущие моллюски жемчужницы как модель для изучения осное Успехи геронтол. 14: 21–31.
  25. ^ Munro, D .; Blier, P.U. (2012). „Extrémní životnost Arctica islandica je spojena se zvýšenou odolností proti peroxidaci v mitochondriálních membránách“. Stárnoucí buňka. 11 (5): 845–55. doi:10.1111 / j.1474-9726.2012.00847.x. PMID  22708840.
  26. ^ Pennisi, Elizabeth (11. srpna 2016). „Grónský žralok může žít 400 let a překonat rekord v dlouhověkosti“. Vědecký časopis.