Гипотеза «узкого места долголетия»: могли ли динозавры повлиять на старение млекопитающих?
В новом исследовании отмечается, что наши очень древние предки в линии млекопитающих утратили определенные ферменты примерно во времена динозавров — ферменты, которые восстанавливают повреждения, вызванные ультрафиолетовым светом.
Существует заметная разница между тем, как быстро стареют млекопитающие (включая людей) и как быстро стареют многие виды рептилий и амфибий.
Это несоответствие, как предполагается, может быть связано с доминированием динозавров миллионы лет назад, в критический период истории жизни млекопитающих.
Микробиолог Жоао де Магальяйнс из Университета Бирмингема описывает свою гипотезу «узкого места долголетия» в недавно опубликованной статье.
Его идея такова: когда динозавры жили на Земле, гораздо меньшим по размеру млекопитающим было необходимо иметь возможность быстро размножаться, чтобы выжить, а это означает, что гены, обеспечивающие более длительную продолжительность жизни, возможно, были отброшены по мере развития эволюции.
«Некоторые из самых ранних млекопитающих были вынуждены жить в самом низу пищевой цепи и, вероятно, провели 100 миллионов лет в эпоху динозавров, развиваясь, чтобы выжить посредством быстрого размножения», — говорит де Магальяйнс.
«Я полагаю, что этот длительный период эволюционного давления оказывает влияние на то, как мы, люди, стареем».
Гипотеза «узкого места долголетия» утверждает, что ранние млекопитающие, проведшие более 100 миллионов лет в качестве маленьких, недолго живущих животных, пришли к потере генов или инактивации признаков, связанных с долголетием, и оставили наследие, которое наблюдается в выраженном фенотипе старения современных млекопитающих, в частности у долгоживущих видов, таких как человек. © de Magalhães, BioEssays , 2023
В опубликованном исследовании отмечается, что наши очень древние предки в линии млекопитающих, по-видимому, утратили определенные ферменты примерно во времена динозавров — ферменты, которые восстанавливают повреждения, вызванные ультрафиолетовым светом.
Интересно, что даже у сумчатых и однопроходных отсутствует по крайней мере один из трех ферментов восстановления УФ-излучения, известных как фотолиазы. Трудно сказать, связано ли это каким-либо образом с их относительно сокращенной продолжительностью жизни.
Одна из возможностей заключается в том, что эта потеря произошла из-за того, что млекопитающие стали вести более ночной образ жизни, чтобы оставаться в большей безопасности, и миллионы лет спустя мы восполняем это с помощью солнцезащитного крема. Это пример механизма ремонта и восстановления, который в противном случае у нас присутствовал бы.
Есть и другие признаки. Возьмем, к примеру, зубы: у некоторых рептилий, включая аллигаторов, зубы могут расти на протяжении всей жизни. У людей такого нет – опять же, возможно, в результате генетического отбора, насчитывающего сотни тысячелетий.
«В животном мире мы видим примеры действительно замечательного восстановления и регенерации», — говорит де Магальяйнс. «Эта генетическая информация была бы ненужной для ранних млекопитающих, которым посчастливилось не стать пищей тираннозавра».
Конечно, многие млекопитающие, в том числе киты и мы, люди, могут прожить достаточно долго, иногда более ста лет. Делаем ли мы это в условиях ограничений, налагаемых нашими предками, или каким-то образом эволюционировали, чтобы не подвергаться их влиянию, может стать целью будущих исследований.
Более глубокое понимание факторов, вызывающих старение, всегда полезно в борьбе с возрастными заболеваниями, включая деменцию и инсульт, а генетика, лежащая в основе «узкого места долголетия», может многому нас научить.
«Хотя на данный момент это всего лишь гипотеза, существует множество интригующих точек зрения на этот счет, в том числе о том, что рак встречается чаще у млекопитающих, чем у других видов, из-за быстрого процесса старения», — говорит Жоао де Магальяйнс.
Исследование опубликовано в журнале BioEssays.