Предел Хейфлика определяет продолжительность жизни человека как вида

Человек имеют необычайно долгую продолжительность жизни по сравнению с большинством жизней на Земле, особенно млекопитающими соответствующего размера. Хотя было предложено много теорий относительно того, почему это так, все еще продолжаются некоторые дискуссии относительно того, что определяет продолжительность жизни различных видов.

Самым старым человеком в истории — насколько сегодня известно, была 122-летняя француженка по имени Жанна, которая умерла в 1997 году. Однако люди, прожившие 100 лет или дольше, сегодня уже не представляются необычным явлением.

Сейчас мы воспринимаем это как весьма обычное дело, но важно помнить, что всего два столетия назад ожидаемая продолжительность жизни человека была намного меньше. Широко распространено мнение, что глобальная продолжительность жизни в 1900 году составляла всего 31 год. Благодаря быстрому развитию медицинских знаний в 20-м веке, а также глобализации таких знаний в обширных районах мира, продолжительность жизни во всем мире увеличилась примерно до 72 лет в 2014 году.

Это означает, что в течение сотен тысяч лет, когда Homo sapiens развивался как вид, у него, вероятно, была продолжительность жизни не более 25-30 лет. Вы можете сравнить это с продолжительностью жизни шимпанзе, которая в среднем составляет 40-50 лет в дикой природе, и 50-60 лет в неволе, или горилл, которые живут примерно 40 лет.

Учитывая, насколько тесно мы связаны с человекообразными обезьянами — разделяя примерно 99% той же ДНК, что и шимпанзе и гориллы, — можно понять нашу довольно впечатляющую современную продолжительность жизни.

Хотя средняя продолжительность жизни по всему земному шару постоянно возрастала в течение прошлого столетия, существует вопрос о том, существует ли ограничение на человеческую жизнь, или же благодаря постоянному прогрессу в медицине средняя продолжительность жизни увеличиться с 72 до 100 лет.

Почему люди живут так долго по сравнению с большинством других видов?
Как упомянуто выше, точный механизм определения продолжительности жизни существа горячо обсуждается, но некоторые из самых сильных претендентов на объяснение включают общий расход энергии и верхний предел числа циклов деления клеток.

Расход энергии
По сравнению с большинством других видов, людям и обезьянам требуется много времени для достижения зрелости. Например, новорожденные антилопы могут бегать спустя 90 минут после рождения, тогда как люди часто не ходят до достижения возраста 1 года.

Некоторые виды землеройки, такие как же млекопитающие, как и люди, живут менее года и часто умирают в течение нескольких недель после рождения своего единственного потомства. С другой стороны, люди не достигают половой зрелости в течение по крайней мере первого десятилетия, и средний возраст женщин, родивших первого ребенка в странах мира, варьируется от 18 до 31 года.

Все это говорит о том, что другие виды развиваются, созревают и размножаются гораздо быстрее, и, следовательно, требуют гораздо более высокого потребления энергии, потому что их расход энергии намного выше. Упомянутые выше землеройки каждый день съедают насекомых общим весом почти с них самих, потому что их метаболизм невероятно быстр, а сердце бьется более 600 раз в минуту!

То есть другие виды развиваются и размножаются быстрее, достигая зрелости в течение 1-2 лет и размножаются настолько часто, насколько это возможно в течение их жизнеспособного периода размножения.

Люди и другие приматы совершенно противоположны этому, и скорость их метаболизма относительно ниже — примерно в два раза меньше, чем у других млекопитающих. Клеточное дыхание и расход энергии приводят к более быстрому истощению организма и его систем, а более низкий уровень метаболизма может продлить жизнь на десятилетия.

Клеточные деления
Другим потенциальным объяснением является встроенное ограничение количества раз, которое клеточная популяция может делиться, прежде чем стать стареющей, то есть неспособной делиться дальше.

Этот предел называется пределом Хейфлика, и для клеток человека он составляет приблизительно 52 цикла деления. Этот предел истечения срока деления клеток, похоже, намекает на естественную точку отсечения для человеческой жизни, и сохраняется для других животных.

Виды с заведомо короткой продолжительностью жизни, такие как мыши (2-3 года), имеют предел Хейфлика в 15 делений, в то время как животные с даже более длинной продолжительностью жизни, чем люди, имеют более высокий предел Хейфлика (например, морские черепахи, с ожидаемой продолжительностью жизни более двух столетий), имеют предел Хейфлика приблизительно 110.

По мере старения клеток их теломеры — участки ДНК на концах хромосом, уменьшаются в длине, что в конечном итоге делает невозможным дальнейшее точное деление клеток. Клетки человека проявляют признаки старения при приближении к этой границе и умирают приблизительно после 52 делений.

У ряда других простых видов был найден ген, который эффективно ограничивает продолжительность жизни, активируя другие гены, которые контролируют все, от транскрипции и продукции белка до репродуктивных триггеров. Было обнаружено, что, когда этот единственный ген мутировал у определенных дождевых червей, их продолжительность жизни могла удвоиться.

Этот ген, по-видимому, является ранним предшественником гена, который контролирует выработку инсулина у людей, который также может работать в качестве механизма контроля для ингибирования и активации других генов. Эти открытия являются захватывающими, поскольку они могут намекнуть на основополагающую генетическую схему жизни организма. Для исследователей, ищущих «источник молодости» или «бессмертие», эти границы исследований особенно интересны.

Исключения из правила
Хотя у людей есть потенциал жить в течение столетия или даже более, мы ни в коем случае не являемся самым долгоживущим организмом на планете. Известно, что гигантские черепахи, найденные на Галапагосских островах, живут более 150 лет, в то время как старейшему образцу Гренландской акулы более 400 лет. Что касается беспозвоночных, есть некоторые виды моллюсков, которые вообще могут жить более пяти веков!

Да, довольно примечательно, что ожидаемая продолжительность жизни человека более чем удвоилась в течение всего лишь одного столетия, но исходя из того, что мы знаем до сих пор, существует средняя граница того, как долго мы можем жить, если не найдем способ генетического продления жизни.

По мере того, как клетки и ткани стареют и накапливают больше ошибок в своем генетическом коде, организм начинает разрушаться, болезни становятся все более вероятными, а способность к лечению затрудняется. Относится к этому нужно спокойно, потому что как мы все знаем, жизнь прекрасна и непредсказуема, поэтому лучше всего жить, пока у нас есть такая возможность!