Τι καθορίζει τη διάρκεια ζωής ενός είδους;

Δεν υπάρχει σαφής απάντηση σε αυτό το ερώτημα, καθώς ο μηχανισμός για τον προσδιορισμό της διάρκειας ζωής ενός πλάσματος αμφισβητείται έντονα. Μερικοί από τους ισχυρότερους διεκδικητές για μια εξήγηση περιλαμβάνουν τη συνολική ενεργειακή δαπάνη και ένα ανώτατο όριο στον αριθμό των κύκλων κυτταρικής διαίρεσης.

Οι οικογενειακές συνενώσεις είναι απίστευτα μοναδικές εμπειρίες για τους ανθρώπους, καθώς είναι αξιοσημείωτο να βλέπουμε το εύρος και τη διαφορά στη συγγένεια μεταξύ των ανθρώπων που μοιράζονται τα ίδια γονίδια. Από το πιο φρέσκο ​​βρέφος μέχρι τον πιο ζαρωμένο μητριάρχη—με πάνω από έναν αιώνα ηλικίας—ένα οικογενειακό πορτρέτο μπορεί να περιλαμβάνει τρεις, τέσσερις ή και πέντε γενιές! Δεν υπάρχουν άλλα είδη στον πλανήτη που συγκεντρώνουν τακτικά μέλη της οικογένειας για πορτρέτα και υπάρχουν εξαιρετικά λίγα είδη στον πλανήτη με τη μακροζωία όπου τόσες πολλές γενιές θα είναι ταυτόχρονα ζωντανές!

Ναι, όπως πολλοί μελετητές και λαϊκοί έχουν σημειώσει σε όλη την ιστορία, τα ανθρώπινα όντα φαίνεται να έχουν ασυνήθιστα μεγάλη διάρκεια ζωής, σε σύγκριση με την πλειονότητα της ζωής στη Γη, ιδιαίτερα με τα θηλαστικά παρόμοιου μεγέθους. Αν και έχουν προταθεί πολλές θεωρίες ως προς το γιατί συμβαίνει αυτό, εξακολουθεί να υπάρχει κάποια συνεχής συζήτηση σχετικά με το τι καθορίζει τη διάρκεια ζωής των διαφορετικών ειδών.

Πριν φτάσουμε στη μοναδική κατάσταση των σύγχρονων ανθρώπων, η αναδρομή στο παρελθόν μας μπορεί να μας δώσει λίγο περισσότερη προοπτική.

Διάρκεια ζωής του ανθρώπου στο παρελθόν

Είτε το πιστεύετε είτε όχι, ο γηραιότερος άνθρωπος στην ιστορία —όσο γνωρίζουμε— ήταν μια 122χρονη Γαλλίδα ονόματι Jeanne, η οποία πέθανε το 1997. Ωστόσο, οι άνθρωποι που ζουν έναν αιώνα ή περισσότερο δεν είναι πλέον ασυνήθιστο φαινόμενο; Στην πραγματικότητα, μπορεί να γνωρίζετε κάποιον που έχει γεράσει σε τριψήφιο αριθμό! Το θεωρούμε συνηθισμένο τώρα, αλλά είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι μόλις πριν από δύο αιώνες, το προσδόκιμο ζωής του ανθρώπου ήταν πολύ μικρότερο. Πιστεύεται ευρέως ότι το παγκόσμιο προσδόκιμο ζωής το έτος 1900 ήταν μόνο 31 ετών. Η ταχεία πρόοδος της ιατρικής γνώσης και τεχνογνωσίας μας τον 20ο αιώνα, και η παγκοσμιοποίηση αυτής της γνώσης σε μακρινά μέρη του κόσμου, αύξησαν αυτό το προσδόκιμο ζωής σε όλο τον κόσμο σε περίπου 72 χρόνια το 2014.

Αυτό σημαίνει ότι για εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια, ως Homo sapiens εξελισσόταν σε είδος και έφτανε στο δικό τους, πιθανότατα είχαν διάρκεια ζωής όχι μεγαλύτερη από 30 χρόνια. Μπορείτε να το συγκρίνετε με τη διάρκεια ζωής των χιμπατζήδων, που κατά μέσο όρο είναι 40-50 χρόνια στη φύση και 50-60 χρόνια σε αιχμαλωσία, ή των γορίλων, που ζουν περίπου 40 χρόνια. Λαμβάνοντας υπόψη πόσο στενά σχετιζόμαστε με τους μεγάλους πιθήκους -που μοιραζόμαστε περίπου το 99% του ίδιου DNA με τους χιμπατζήδες και τους μπονόμπο- μπορεί να γίνει κατανοητό η μάλλον εντυπωσιακή σύγχρονη ζωή μας. Εξάλλου, οι άνθρωποι σήμερα έχουν επίσης τα πλεονεκτήματα της γεωργικής και ιατρικής τεχνολογίας, του καταφυγίου, των προβλέψεων καιρού… η λίστα συνεχίζεται και συνεχίζεται. Με άλλα λόγια, οι άνθρωποι κάνουν καλή δουλειά για να διατηρούνται υγιείς, προστατευμένοι και ζωντανοί μέχρι τα βαθιά γεράματά τους.

Παρόλο που το μέσο προσδόκιμο ζωής σε όλο τον κόσμο αυξάνεται σταθερά τον τελευταίο αιώνα, υπάρχει το ερώτημα εάν υπάρχει ένα όριο στην ανθρώπινη ζωή ή εάν οι συνεχιζόμενες ιατρικές εξελίξεις θα το κάνουν έτσι ώστε το 100 να είναι το νέο 72. Αν και αυτό δίνει έχουμε κάποια προοπτική για τη σημερινή μας μακροζωία, δεν απαντά απαραίτητα στη βασική ερώτηση….

Γιατί οι άνθρωποι ζουν τόσο πολύ σε σύγκριση με τα περισσότερα άλλα είδη;

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ο ακριβής μηχανισμός για τον προσδιορισμό της διάρκειας ζωής ενός πλάσματος αμφισβητείται έντονα, αλλά μερικοί από τους ισχυρότερους διεκδικητές για μια εξήγηση περιλαμβάνουν τη συνολική ενεργειακή δαπάνη και ένα ανώτατο όριο στον αριθμό των κύκλων κυτταρικής διαίρεσης.

Διαίρεση κυττάρων (Φωτογραφία :Κατερίνα Κων/ Shutterstock)

Ενεργειακή δαπάνη

Σε σύγκριση με τα περισσότερα άλλα είδη, οι άνθρωποι και οι μεγάλοι πίθηκοι χρειάζονται πολύ χρόνο για να φτάσουν στην ωριμότητα. Για παράδειγμα, τα νεογέννητα άλογα μπορούν να περπατήσουν με 90 λεπτά γέννησης, ενώ οι άνθρωποι συχνά δεν περπατούν για 1-2 έτη . Μερικά είδη γριούλας, που είναι θηλαστικά όπως ο άνθρωπος, ζουν λιγότερο από ένα χρόνο και συχνά πεθαίνουν μέσα σε λίγες εβδομάδες από τον ένα και μοναδικό γόνο τους. Οι άνθρωποι, από την άλλη πλευρά, δεν ωριμάζουν σεξουαλικά για τουλάχιστον μια δεκαετία και η μέση ηλικία για τις γυναίκες που γεννούν το πρώτο τους παιδί σε χώρες σε όλο τον κόσμο κυμαίνεται από 18 έως 31 ετών.

Όλα αυτά σημαίνουν ότι άλλα είδη αναπτύσσονται, ωριμάζουν και αναπαράγονται πολύ πιο γρήγορα, και επομένως απαιτούν πολύ μεγαλύτερες προσλήψεις ενέργειας, επειδή η ενεργειακή τους δαπάνη είναι πολύ μεγαλύτερη. Οι γρίλιες που αναφέρθηκαν παραπάνω τρώνε σχεδόν το βάρος τους σε έντομα κάθε μέρα, επειδή ο μεταβολισμός τους είναι απίστευτα γρήγορος, με καρδιά που χτυπά περισσότερες από 600 φορές το λεπτό!

Σε γενικές γραμμές, άλλα είδη αναπτύσσονται και αναπαράγονται πιο γρήγορα, φτάνοντας στην ενηλικίωση μέσα σε 1-2 χρόνια και αναπαράγονται όσο το δυνατόν συχνότερα κατά τη διάρκεια της βιώσιμης περιόδου αναπαραγωγής τους. Οι άνθρωποι και τα άλλα πρωτεύοντα θηλαστικά είναι ακριβώς το αντίθετο από αυτό, και ο μεταβολικός ρυθμός τους είναι σχετικά χαμηλότερος - περίπου το ήμισυ του ποσοστού άλλων θηλαστικών. Η κυτταρική αναπνοή και η ενεργειακή δαπάνη φθείρουν τον οργανισμό και τα συστήματά του πιο γρήγορα, ενώ ο πιο χαλαρός μεταβολικός ρυθμός μπορεί να βοηθήσει στην παράταση της ζωής κατά δεκαετίες.

Διαίρεση κυττάρων (Όριο Hayflick)

Μια άλλη πιθανή εξήγηση είναι ένα ενσωματωμένο όριο στον αριθμό των φορών που μπορεί να διαιρεθεί ένας κυτταρικός πληθυσμός πριν γεράσει, δηλαδή να μην μπορεί να διαιρεθεί περαιτέρω. Αυτό το όριο ονομάζεται όριο Hayflick, και για τα ανθρώπινα κύτταρα, βρέθηκε ότι είναι περίπου 50 κύκλοι διαίρεσης. Αυτή η ημερομηνία λήξης της ικανότητας διαίρεσης του κυττάρου φαίνεται να υποδηλώνει ένα φυσικό σημείο αποκοπής για την ανθρώπινη ζωή και φαίνεται να ισχύει για άλλα ζώα. Είδη με πολύ μικρή διάρκεια ζωής, όπως τα ποντίκια (2-3 χρόνια) έχουν όριο Hayflick 15 διαιρέσεις, ενώ τα ζώα με ακόμη μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από τους ανθρώπους έχουν υψηλότερο όριο Hayflick (π.χ. θαλάσσιες χελώνες, με προσδόκιμο ζωής πάνω από δύο αιώνες , έχουν όριο Hayflick περίπου 110).

Καθώς τα κύτταρα γερνούν, τα τελομερή τους μειώνονται σε μήκος, καθιστώντας τελικά αδύνατη την περαιτέρω, ακριβή κυτταρική διαίρεση. Η άμεση σύνδεση μεταξύ του μήκους των τελομερών, του ορίου Hayflick και της διάρκειας ζωής δεν είναι σαφής, αν υπάρχει καθόλου.

Μια γενετική σύνδεση;

Σε πολλά άλλα απλοϊκά είδη, έχει βρεθεί ένα γονίδιο που περιορίζει αποτελεσματικά τη διάρκεια ζωής ενεργοποιώντας άλλα γονίδια που ελέγχουν τα πάντα, από τη μεταγραφή και την παραγωγή πρωτεΐνης έως τους αναπαραγωγικούς παράγοντες. Διαπιστώθηκε ότι όταν αυτό το μοναδικό γονίδιο μεταλλάχθηκε σε ορισμένους γαιοσκώληκες, η διάρκεια ζωής τους θα μπορούσε να διπλασιαστεί. Αυτό το γονίδιο φαίνεται να είναι ένας πρώιμος πρόδρομος ενός γονιδίου που ελέγχει την παραγωγή ινσουλίνης στον άνθρωπο, το οποίο μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως μηχανισμός ελέγχου για την αναστολή και την ενεργοποίηση άλλων γονιδίων. Αυτές οι ανακαλύψεις είναι συναρπαστικές, καθώς μπορεί να υπαινίσσονται ένα υποκείμενο γενετικό σχέδιο για τη διάρκεια ζωής ενός οργανισμού. Για τους ερευνητές που αναζητούν την «πηγή της νεότητας» ή την «αθανασία», αυτά τα ερευνητικά όρια είναι ιδιαίτερα συναρπαστικά.

Εξαιρέσεις στον κανόνα

Τώρα, ενώ οι άνθρωποι έχουν τη δυνατότητα να ζήσουν για έναν αιώνα ή περισσότερο, δεν είμαστε σε καμία περίπτωση ο μακροβιότερος οργανισμός στον πλανήτη. Οι γιγάντιες χελώνες που βρέθηκαν στα νησιά Γκαλαπάγκος είναι γνωστό ότι ζουν για περισσότερα από 150 χρόνια, ενώ το παλαιότερο δείγμα του καρχαρία της Γροιλανδίας είναι άνω των 400 ετών! Όσον αφορά τα ασπόνδυλα, υπάρχουν μερικά είδη αχιβάδας που μπορούν επίσης να ζήσουν για περισσότερους από 5 αιώνες!

Ναι, είναι μάλλον αξιοσημείωτο ότι το προσδόκιμο ζωής του ανθρώπου έχει υπερδιπλασιαστεί σε διάστημα μόλις ενός αιώνα, αλλά από ό,τι γνωρίζουμε μέχρι στιγμής ή μπορούμε πρακτικά να εφαρμόσουμε, υπάρχει ένα μέσο όριο για το πόσο καιρό μπορούμε να ζήσουμε. Καθώς τα κύτταρα και οι ιστοί γερνούν και έχουν περισσότερα λάθη στη γενετική τους κωδικοποίηση, το σώμα αρχίζει να καταρρέει, η ασθένεια είναι πιο πιθανή και η ικανότητα επούλωσης παρεμποδίζεται. Όπως όλοι γνωρίζουμε, η ζωή είναι απρόβλεπτη, επομένως είναι καλύτερο να υπάρχεις όσο μπορείς!