Можно ли запрограммировать старение (4)

Продолжение. Начало статьи – здесь.

Аналитические модели

Либертини (1988) предположил, что старение запрограммировано, на основании идеи, согласно которой укорочение продолжительности жизни через старение уменьшает продолжительность периода жизни поколения. Он утверждает, что это было бы преимуществом для других благоприятных генов в популяции, так как чем короче период жизни поколения, тем быстрее происходит распространение таких генов. Если ген С, вызывает старение (и поэтому является губительным для своего носителя), одновременно оказывая положительное влияние на других генетически родственных особей, он может подвергаться положительному отбору в случаях, когда чистое преимущество при отборе оказывает положительный эффект. Либертини предполагает, что особь, смерть которой является последствием действия гена С, замещается генетически родственной особью, которая также является носителем, не только этого гена, но и других благоприятных генов, скорость распространения которых увеличивается. Таким образом ген старения С является своего рода аллельным «попутчиком», который подвергается селекции «заодно», так как усиливает селективное преимущество других генов, оказывающих благоприятное влияние. Таким образом, аргументы Либертини основаны на родственном отборе, при котором ген оказывает влияние на приспособленность не только своего носителя, но и родственных ему особей, также имеющих этот ген. Для родственного отбора необходимо только чтобы родственные особи жили в непосредственной близости друг от друга. Так как это условие очень часто выполняется, Либертини приводит убедительный довод, для которого он разработал рекуррентное уравнение, описывающее, каким образом частота встречаемости гена старения С изменяется от поколения к поколению.

Уравнение зависит от селекционного преимущества S благоприятного гена, совместно с которым отбирается ген С, селекционного недостатка S0 укорачивающего продолжительность жизни действия гена С, степени укорочения продолжительности жизни Vc и степени родства r носителей гена С с живущими по соседству особями. На основании этого уравнения Либертини вычислил кривые, демонстрирующие, что обуславливающие запрограммированное старение гены могут накапливаться даже при очень низких степенях родства (рисунок 3, А).

Рисунок 3. Репродукция рисунка 8 из публикации Либертини (1988), демонстрирующего распространение обуславливающего старение гена С для разных степеней родства с обитающими по соседству особями.

Однако проведенный Либертини анализ имеет серьезную проблему. Вызываемое старением укорочение продолжительности жизни Vc абсолютно не зависит от селекционного недостатка S0, ассоциированного с данным фенотипом. Это означает, что Либертини волен выбирать произвольные значения для этих двух параметров. Это позволяет ему максимизировать положительные эффекты (помогая носителям С посредством снижения продолжительности жизни до Vc), одновременно минимизируя отрицательные эффекты (селекционный недостаток ранней смерти) без каких-либо обоснований. При использовании более реалистичных значений ген старения С исчезает (рисунок 3, В).

Продолжение: Пространственные модели

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

09.11.2016