تتساءل إليانور: يبدو كما لو أن متوسط العمر المتوقع تم توزيعه على الحيوانات بشكل تعسفي تمامًا. لماذا تعيش الكلاب والقطط وقتًا قصيرًا جدًا مقارنة بالسلاحف أو الفيلة؟
"الموت في الوقت المناسب" ينصح الفيلسوف فريدريك نيتشه، ولمن يجدون صعوبة في العثور على هذا الوقت، يوضح: "أولئك الذين لديهم هدف ووريث، لن يرغبوا في الموت في الوقت المناسب لهم، لأن الهدف وللوريث. ومن باب احترامه للهدف والوريث، لن يزيّن معبد الحياة بالزهور الذابلة بعد الآن". من المؤكد أن الحيوانات لها هدف وورثة، وقد صمم التطور كل كائن حي بحيث يكون من الجيد نقل جيناته إلى الجيل التالي، لذلك يجب أن يموت أيضًا في الوقت المناسب.
العيش لفترة طويلة هو عمل مكلف. يتلقى كل كائن حي جرعة كبيرة من الإشعاع والسموم من البيئة ويضيف إلى ذلك سمومًا ذاتية الصنع: منتجات آلية التنفس في الخلية الحية. يؤدي تراكم الأضرار الناجمة عن هذه المواد في النهاية إلى تلف الخلية والأنسجة الخلوية والعضو والجسم بأكمله. ويتولى جزء كبير من حدائقنا أعمال تنظيف وإزالة هذه السموم وإصلاح الأضرار الناجمة عنها. لكن التطور لا يختار الأنظف والأكثر تنظيما، بل الأكثر كفاءة في التكاثر. حتى لو قمنا بتنظيف كل جزيء ضار من كل خلية في الجسم، فلا يزال هناك احتمال أن نموت في أسنان حيوان مفترس، أو في مرض، أو في حادث. وكلما زادت الفرصة، زادت الشكوك حول فائدة ذلك. آليات إصلاح الضرر. سوف تبقى الحدائق أفضل إذا تم توجيه الموارد ليس للإصلاح والتنظيف ولكن لخلق ذرية جديدة شابة ونظيفة. الدافع الآخر لاختيار حياة قصيرة هو قدرة الأنواع على التطور والتغيير. وبما أن الحيوان يعيش لفترة أطول، يقل معدل دوران الأجيال، وبالتالي تقل أيضًا فرصة حدوث تغييرات تسمح له بالتكيف مع الظروف البيئية الجديدة. على سبيل المثال، تسمح دورة الحياة القصيرة للحشرات بتطور مقاومة للمبيدات الحشرية - فكلما تغير عدد الأجيال في فترة زمنية قصيرة، زادت فرصة العثور على شخص يحمل طفرة مقاومة بين الحشد.
في الواقع، كلما تعرض الحيوان للتهديد من قبل الحيوانات المفترسة، كلما كان عمره أقصر، ويتكيف مع استراتيجية النضج الجنسي المبكر، والحمل القصير، والكثير من النسل الذي يصل بسرعة إلى الاستقلال. وهكذا فإن القوارض التي تعتبر فريسة سهلة تكبر بسرعة وتموت صغيرة. קרוב משפחתם הדורבן, שגידל קוצי הגנה יעילים, יכול להרשות לעצמו את מותרות הזיקנה והוא עשוי לחגוג יומולדת 20. במחקר השוואתי רחב במינים רבים של זוחלים דוחיים ודגים נמצא כי הארסיים מאריכים חיים בשבי יותר מקרוביהם חסרי הארס בגודל דומה: מי שסביר יותר שייטרף אינו מתאמץ להאריך ايام.
الثدييات تعيش لفترة أطول
الثدييات، كقاعدة عامة، ليست مصممة لحياة طويلة بشكل خاص: فالأنثى تولد بمخزون من البيض الذي لا يتجدد ذاتيا، لذلك لا توجد ميزة تطورية لتمديد الحياة إلى ما بعد سن الإنجاب. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأسنان لا تتجدد كما هو الحال في الأسماك أو الزواحف، وتتآكل الغضروف وبالتالي تفقد المفاصل مرونتها مع التقدم في السن، وتصيبها العديد من الأمراض التنكسية في سن الشيخوخة. الكائنات ذات الدم البارد التي تطورنا منها تعيش لفترة أطول ولا تتقدم في السن: السلحفاة البالغة من العمر مائة عام لا تزال خصبة ولا توجد فروق ملحوظة في اللياقة البدنية للزواحف والزواحف القديمة مقارنة بالصغار. يعيش أصحاب الدم الحار بكثافة أكبر، ويحتاجون إلى حرق المزيد من الطعام للحفاظ على درجة حرارة الجسم، وبالتالي يتم تسريع التآكل أيضًا.
والآن يا إليانور، وصلنا أخيرًا إلى الكلاب والقطط. تطورت الثدييات الأولى من الزواحف طويلة العمر منذ حوالي 200 مليون سنة، لكنها كانت لفترة طويلة جدًا كائنات صغيرة ومضطهدة، وبالتالي أهملت طول العمر لصالح الثقافة السريعة. ولم تتمكن بعض الثدييات من النمو والازدهار إلا بعد اختفاء الديناصورات قبل 65 مليون سنة، وشرع بعضها في مسار تنموي فيه ميزة طول العمر. يختلف طول العمر الجديد هذا عن عمر الزواحف ويصاحبه ظاهرة غير معروفة لها: الشيخوخة. الشيخوخة، نتيجة العواصف التطورية التي فقدت خلالها أسلاف الكلاب والقطط القدرة على إصلاح الأضرار المتراكمة على مر السنين، يقتل الكلب في عمر 13 عامًا. بعد أن تمكن من إنتاج عدة أجيال من النسل وضمان أنه سيكون هناك من يتغوط على الرصيف حتى في غيابه، فإن الكلب يفسح المجال لخلفائه.
سر التيلوميرات
حياتنا محدودة بالفعل في الحدائق. تقصر نهايات الكروموسومات التي تسمى التيلوميرات مع كل انقسام للخلية حتى تصبح قصيرة جدًا بحيث لا تسمح للخلية بالانقسام. عندما لا تنقسم الخلايا، تتدهور الأعضاء ويقترب الموت. وهناك خلايا لا تقصر فيها التيلوميرات على الإطلاق، ويتولى إنزيم خاص يسمى، كما هو متوقع، التيلوميراز إعادة تطويلها وبالتالي الحفاظ على شباب الخلية. يعمل هذا الإنزيم في الخلايا الجنينية، لكنه ينشط عند البالغين فقط في تلك الخلايا التي يجب أن تنقسم عدة مرات: في نخاع العظم وفي خلايا الجهاز المناعي. وفي جميع الخلايا الأخرى يختفي. عندما لا يكون هناك التيلوميراز، يتم تنشيط الساعة الرملية القاسية، وكل انقسام خلية يقصر التيلومير ويجعل الموت أقرب.
اتضح أنه على وجه التحديد في الفئران التي كانت حياتها قصيرة، لا يقصر التيلومير في كل قسم وتكون الخلية مجهزة بالتيلوميراز كما لو كانت تستعد للحياة الأبدية، أعادت القوارض اختراع القدرة على إطالة التيلوميرات التي فقدتها الثدييات الأولى. تم العثور على التيلوميرات القصيرة والمهترئة على وجه التحديد في Methuselahs بين الثدييات: البشر والحيتان. ما هو السبب الذي جعلنا نختار تفعيل آلية التدمير الذاتي ولماذا فضلنا أثناء التطور أن ننسى القدرة على إصلاح التيلوميرات؟. يظهر تحليل مقارن لأطوال التيلومير ونشاط إنزيم التيلوميراز في حيوانات مختلفة أن إسكات التيلوميراز بدأ في فجر تطور الثدييات من الزواحف وربما يرتبط بخاصية مهمة تميزها عن أسلافها: الثابت درجة حرارة الجسم. سمح الحفاظ على حرارة الجسم للثدييات بالعمل ليلاً وفي ظروف باردة على حساب استهلاك كميات كبيرة من الغذاء والأكسجين. المزيد من الأكسجين يعني أيضًا المزيد من الضرر للخلية والمادة الوراثية. الثدييات ضعيفة، وأكثر عرضة للإصابة بالسرطان، وقد طورت آليات دفاعية وفقًا لذلك. لكي تنتج الخلية ورمًا خبيثًا، يجب عليها تجديد التيلوميرات في كل انقسام (وإلا فإن الورم سوف يتحلل ضمن عدد محدود من انقسامات الخلية). وبالفعل فإن الخلايا السرطانية تجدد شبابها وينشط فيها إنزيم التيلوميراز كما لو كانت خلايا جنينية. الخلية التي يمكن أن تنقسم إلى الأبد هي خلية سرطانية محتملة. كلما طالت حياة الحيوان كلما زاد تعرضه للإشعاع والمواد المسرطنة وبالتالي يقل نشاط التيلوميراز وتكون التيلوميرات في البداية أقصر بحيث تحمل كل خلية آلية دفاع ضد الثقافة غير المقيدة. تم العثور على ارتباط مماثل أيضًا مع حجم الحيوان: الجسم الأكبر يعني المزيد من الخلايا، وبالتالي من المرجح أن تصبح إحداها خبيثة، وبالفعل فإن الحيوانات الكبيرة لديها تيلوميراز أقل نشاطًا وتيلوميرات أقصر من أقاربها الأصغر. تم تعزيز هذه الفرضية في حقيقة أنه في حالة الطيور، فإن الأنواع طويلة العمر لديها أيضًا تيلوميرات طويلة وتحافظ على نشاط التيلوميراز. تتمتع الطيور بحماية أفضل من السرطان لأنها تحتوي على عدد أقل من الخلايا وبالتالي لا تحتاج إلى آلية الدفاع هذه. في الختام: من المفارقة أن آلية التدمير الذاتي المضمنة في خلايانا ضرورية لصحتنا. ومثل كل المخلوقات، وجدت الطبيعة الوقت المناسب لنا لنموت.
هل خطر في ذهنك سؤال مثير للاهتمام أو مثير للاهتمام أو غريب أو وهمي أو مضحك؟ أرسلت إلى ysorek@gmail.com
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
وهذا مستحيل بدون الأغنية الخالدة هاي آدم كلمات - دان الماجور، ألحان بني بيرمان، والتي توضح كيف ساهمت جميع الحيوانات في الإنسان حتى يقل معاناته. وبالطبع فإن دور الله يلعبه التطور.
تعليقات 4
التفسيرات في الحقيقة ليست كافية حقًا.
ويكفي الاطلاع على قائمة أعمار الببغاء لتكتشف أن بعضها يعيش من 5 إلى 10 سنوات والبعض الآخر يعيش من 70 إلى 100 سنة. ونحن نتحدث عن بعضها التي تتشابه إلى حد كبير مع بعضها البعض من جميع النواحي XNUMX والفروق في متوسط العمر المتوقع كبيرة جدًا.
يبدو أن الشيخوخة هي عملية اعتباطية تقريبًا، وتعتمد على متغيرات نقطية محددة أكثر بكثير من التفسيرات التطورية الواسعة.
"التطور لا يختار الأنظف والأكثر تنظيما، بل الأكثر كفاءة في التكاثر"
الجملة غير كاملة وقد تكون مضللة. هل من الفعال في التكاثر، على سبيل المثال، السمكة التي تبيض آلاف اليرقات أو الفيليه التي تلد مرة واحدة كل بضع سنوات؟
ومن الواضح أيضًا أن التطور لا يختار أي شيء. التطور هو اسم العملية. تأتي العملية بالنسبة للجزء الأكبر هناك نجاح البقاء الجيني للأفراد الخصبين ذوي ذرية تنافسية.
جينات الأفراد القادرين على المنافسة "تنجح" في البقاء على قيد الحياة لأجيال أكثر من جينات الأفراد الأقل خصوبة أو الذين تكون ذريتهم أقل قدرة على المنافسة في بيئتهم الطبيعية.
ومن المثير للاهتمام أن الإنسان مع ذلك يعيش أطول من أقرب أقربائه، ويعيش الإنسان أطول من جميع القردة العليا. حتى بعد مرور أكثر من عشر سنوات على سن الإنجاب (على افتراض أن سن 60-50 كان شائعا حتى قبل الطب الحديث). يبدو أن الإنسان قد طور طول العمر بسبب الكم الكبير من المعلومات التي يستطيع أن يجمعها، بحيث يكون له مساهمة كبيرة في بقاء النسل حتى بعد سن الإنجاب.
واو مزيد من التوضيحات سأعيش لسنوات عديدة لأنني أنوي قراءة كل شيء ببطء واستيعاب كل شيء.
بالتأكيد سيتم إضافة تفسيرات في الأيام الثانية من حياتي.