Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Долголетие и плодовитость

Старение – не плата за репродукцию и не исчерпание «ресурса»

Юрий Дейгин, Geektimes

My love don’t cost a thing.
Jennifer Lopez

Одна из древних гипотез природы старения постулирует, что оно вытекает из некой ограниченности «ресурсов» организма, которые он может потратить либо на репродукцию, либо на какие-то другие функции, направленные на продление своей жизни (репарацию, например). То есть, грубо говоря, из-за какого-то фундаментального физического ограничения своих ресурсов организмы могут либо долго жить, либо много плодиться.

Каких именно ресурсов не хватает организму, сторонники этой теории, правда, не уточняют. Еды? Воды? Кислорода? Нет, говорят они, это всё внешние ресурсы, с ними всё нормально, но вот при превращении их во внутренние происходит что-то ужасное, что заставляет нас стареть.

Не буду долго запрягать, скажу сразу, что эта гипотеза ограниченности ресурсов была многократно опровергнута. Как лучше всего было её проверить? Да просто взять животных, и начать искусственно выводить из них долгоживущих, в надежде на то, что у них будет падать плодовитость – ведь им нужно будет тратить больше ресурсов на долголетие. Что и было сделано в этой работе. К удивлению ученых, те мухи, что стали жить дольше, стали и больше плодиться – причем у них повышалась и общая, и ранняя плодовитость. То есть внутренних ресурсов у них магическим образом прибавлялось:

resource1.png

То же самое было показано и в других работах на разных видах мушек. Вот исследователи изучили аж тысячу (!) средиземноморских плодовых мух и тоже были удивлены, обнаружив отсутствие какой-либо зависимости между плодовитостью и долгожительством:

An unexpected result in the study was the complete absence of any relationship of early reproduction to either subsequent reproduction or to future life expectancy. This was surprising because, according to Roff (19), conventional life history theory holds that because egg laying is stressful and requires a major expenditure of energy, females that are reproductively active at young ages should be more frail and less fecund at older ages than females that were reproductively less active at young ages. Based on this reasoning, this weakening effect should be manifested as either decreased fecundity at later ages or as increased mortality (i.e., demographic cost of reproduction; see refs. 20–22).

На приведенном ниже графике из этой работы отлично видно, как и спринтер (65 яиц в день на пике на 10-й день и 2000 яиц за всю жизнь), и марафонец (25 яиц в день на пике на 10-й день и 500 яиц за всю жизнь) имеют одинаковую ПЖ:

resource2.png

График выше – это лишь срез из еще более крутого 3D графика из той работы, вот этого:

resource3.png

На этом ребята не остановились и изучили паттерны репродукции еще у 500 мушек, подтвердив отсутствие трейд-оффа между плодовитостью (ранней или не ранней) и продолжительностью жизни:

…our findings do not support the idea that there is a direct cost of reproduction. The link between mortality and reproduction is carried by the dynamics of reproduction and not by the absolute magnitude of reproduction, as measured in the number of eggs produced. For example, a high reproduction rate with slowly declining reproductive potential is associated with a longer life span according to our findings. In contrast, the classical cost-of-reproduction hypothesis would associate high reproduction rates with shortened life spans.

Единственной корреляцией между ПЖ и репродукцией, которую они наблюдали, была корреляция между скоростью снижения репродукции и старением: чем быстрее падает относительная (не абсолютная!) плодовитость, тем раньше умирают мухи. При этом не важно, когда муха начала плодиться, рано или поздно, и какая у нее была средняя скорость откладывания яиц. Единственное, что коррелировало с ПЖ – скорость падения плодовитости. И сами исследователи говорят, что это похоже на часы репродукции, которые идут с некой скоростью, пропорциональной скорости старения организма. Кто быстрее стареет, тот быстрее теряет фертильность:

In particular, our analysis provides a detailed description of the nature of the linkage between the dynamics of the reproductive trajectory and subsequent mortality. We established the primacy of the rate of reproductive decline over absolute levels of reproduction regarding this link. It is quite amazing that, based solely on knowledge of early reproductive patterns, our approach allows a reasonable prediction of the increase in subsequent death rates at the level of the individual. A possible interpretation of this finding is that the rate of reproductive decline is a good indicator of the speed of ageing of an organism. In this sense, the reproductive clock is synchronized with an individual’s biological age as contrasted to chronological age.

Потом один из вышеупомянутых учёных, Джеймс Кери, провел иследование на дрозофилах, где тоже показал, что отрицательной зависимости между паттерном плодовитости (или абсолютной плодовитостью) и ПЖ нет:

To find out which parameters are associated with longevity, we take the most long-lived Drosophila, which are in the 10th cluster of flies. It is surprising that these long-lived flies do not differ from the rest of the population in their reproductive capacity, RC (60.3 ± 5.5 vs 60.47 ± 4.3 eggs/day), or in the length of their maturity stage, T (14.3 ± 3.6 vs 13 ± 4.2 days).…
We can see that, indeed, neither RC nor T is related to prolongation of life span in Drosophila. Only the exponent ?-sen is clearly related to prolonged senescence. The smaller this exponent is, the slower is the decrease in egg-laying after the onset of senescence, and the longer is life span. The maturity period and the reproductive capacity tend to be constant in all clusters. This means that longevity in Drosophila is associated only with the rate of senescence.

Вот наглядная демонстрация того, что плодовитость у долгожителей только растет (LS – это lifespan, продолжительность жизни). На графике показана динамика откладывания яиц мухами с очень разной ПЖ – от 20 до 60 дней, и мы видим, что самая долгоживущая муха была и самой плодовитой:

resource4.png

Казалось бы, всё понятно, но Повелителя мух, Джеймса Кери, было уже не остановить! Он вошёл во вкус и изучил еще и мексиканских мушек и тоже не нашёл связи между плодовитостью и долголетием:

[K]nowledge of early egg laying provides no information for predicting either remaining life span or the number of eggs laid during the subsequent one-month period. Thus, at the level of the individual in non-manipulative studies such as the current one, there appears to be no obvious cost of reproduction.

Но хватит о мухах, давайте посмотрим, что там у наших более близких родственников. А там тоже не видно платы за репродукцию. Вот, исследователи изучили 12 видов птиц и 18 видов млекопитающих, живущих в зоопарках, и пришли к выводу, что нет никаких оснований полагать, будто ранняя или общая плодовитость негативно влияют на продолжительность жизни.

А одним из самых наглядных примеров отсутствия ограничения на ресурсы являются социальные насекомые – муравьи, пчелы и т.п. У них матки и живут в 10–20 раз дольше своих собратьев, и плодятся как пулемёт.

Говоря о социальных животных, нельзя не вспомнить о голых землекопах, у которых те счастливчики, которым удается добиться статуса прокреатора, живут намного дольше своих менее удачливых родственников. Вот график дожития прокреаторов и «неудачников» у другого социального африканского землекопа, землекопа замбийского:

resource5.png

Я уже не говорю о черепахах, у которых плодовитость только растет с возрастом. Или о кроликах:

resource6.png

Есть и другие виды, для которых характерен рост плодовитости с возрастом:

resource7.jpg

Ну и в заключение скажу, что, к счастью, и у наших любимых женщин тоже не выявлено негативных эффектов от деторождения на продолжительность жизни:

resource8.png

Так что воистину love don’t cost a thing (любовь ничего не стОит – ВМ).

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 26.06.2017


Читать статьи по темам:

старение продолжительность жизни Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Экстракт из старых сородичей ускоряет старение

В пищу трех модельных объектов – дрожжей, дрозофил и мышей – добавлялись экстракты из старых или молодых сородичей. Выяснилось, что все три вида дольше живут на «молодой» диете.

читать

Почему женщины живут дольше мужчин

Новое исследование добавляет эмпирических доказательств «гипотезе защищённой X-хромосомы», предложенной, чтобы объяснить, почему самцы стареют быстрее, чем самки.

читать

Сократить спираль смерти

Возможно, изучение феномена, который исследователи назвали «спиралью смерти», когда-нибудь даст людям возможность оставаться здоровыми до конца жизни.

читать

Почему старения можно избежать

Огромное разнообразие типов старения у растений и животных должно насторожить любителей обобщений – особенно против обобщения неизбежности старения.

читать

Современные старики дольше сохраняют дееспособность

Произошедшее за последние 20 лет увеличение продолжительности жизни людей сопровождалось еще более выраженным ростом продолжительности здоровой жизни.

читать