Nikdo nemá rád pomyšlení na stárnutí. Navzdory mnoha lidským snahám uniknout nebo oddálit proces stárnutí se zdá, že je to nevyhnutelná součást života.
Ale … proč? Proč se živé věci postupně stárnou, když stárnou?
Říká se to: senescence. Ne, není to rocková kapela, která zpívala ‚Bring Me to Life ; senescence je stav postupného zhoršování normálního fungování. Na buněčné úrovni to znamená, že se buňky přestanou dělit a nakonec zemřou. Může se také vztahovat na celý organismus (kde živá bytost již nedokáže adekvátně reagovat na vnější stresující faktory) nebo na konkrétní orgány nebo tkáně (jako listy umírající a padající ze stromů na podzim).
Zatímco tam jsou způsoby, jak můžeme zpomalit (nebo zrychlit) rychlost, jakou dochází k stárnutí, stále se to bude dít tak či onak. Několik druhů však může procesu stárnutí úplně uniknout.
„Nesmrtelné“ medúzy, Turritopsis dohrnii
K dnešnímu dni existuje pouze jeden druh, kterému se říká „biologicky nesmrtelný“: medúzy Turritopsis dohrnii. Tato malá, průhledná zvířata visí v oceánech po celém světě a mohou vrátit čas návratem do dřívější fáze jejich životního cyklu.
Nový život medúz začíná oplodněným vajíčkem, které roste do larválního stadia zvaného planula. Po rychlém plavání se planula zaklapne na povrch (jako skála nebo oceánské dno nebo trup lodi), kde se vyvine do polypu: trubkovitá struktura s ústy na jednom konci a jakýmsi „ noha na druhé straně. Nějakou dobu zůstává přilepená na svém místě a vyrůstá v malou kolonii polypů, které se navzájem dělí o krmné trubice.
Nakonec, v závislosti na druhu medúz, vytvoří jeden z těchto polypů výrůstek zvaný „ bud , nebo může vytvářet samostatné segmenty naskládané na sebe, které se pak mohou odtrhnout od zbytku kolonie. Tento proces je zodpovědný za další fáze životního cyklu medúz: ephyra (malá medúza) a medusa, což je plně vytvořená fáze pro dospělé, schopná pohlavní reprodukce.
U většiny ostatních medúz tato fáze je koncem řádku. Ale Turritopsis dohrnii (a možná i některé další druhy medúz) má úhledný party trik: když čelí nějakému druhu environmentálního stresu, jako je hladovění nebo zranění, může se vrátit zpět do malé kapičky tkáně, která se pak změní zpět na sexuálně nezralá polypová fáze života. Je to trochu jako motýl, který se proměnil zpět na housenku, nebo žába, která se znovu stala pulcem.
Turritopsis dohrnii samozřejmě není opravdu „nesmrtelný“. Mohou být stále konzumovány predátory nebo zabity jinými prostředky. Jejich schopnost přepínat mezi fázemi života v reakci na stres však znamená, že by teoreticky mohli žít věčně.
Hydra
Hydra vypadá trochu podobně jako polyp stupeň medúzy (což dává nějaký smysl, vzhledem k tomu, že medúzy a Hydra jsou seskupeny v kmeni Cnidaria): trubkovité tělo s ústy v chapadlovém prstenci na jednom konci a lepicí nohou na druhém. Jsou to velmi jednoduchá zvířata, která tráví dny většinou pobytem na jednom místě ve sladkovodních rybnících nebo řekách a pomocí bodavých chapadel chytí jakoukoli kořist, která kolem plave.
Jejich nárok na nesmrtelnost? Vypadá to, že stárnutím vůbec neprocházejí. Místo toho, aby se časem postupně zhoršovaly, mají kmenové buňky Hydry kapacitu pro nekonečnou sebeobnovu. To se zdá být díky konkrétní sadě genů zvaných FoxO geny, které se nacházejí ve zvířatech od červů po člověka a hrají roli při regulaci toho, jak dlouho buňky budou žít.
V případě kmene Hydra buněk, zdá se, že existuje nadbytek exprese genu FoxO. Když vědci zabránili fungování genů FoxO, zjistili, že buňky Hydry začaly vykazovat známky stárnutí a již se nebudou regenerovat jako dříve. Stále nevíme přesně, jak to všechno funguje, ale víme, že tyto geny jasně hrají důležitou roli při udržování nekonečné mladosti Hydry.
Ne-nesmrtelní humři
Humři také nezažijí stárnutí. Na rozdíl od spoléhání Hydry na konkrétní geny však jejich dlouhověkost spočívá v tom, že dokážou donekonečna opravovat svou DNA.
Normálně se během procesu kopírování DNA a dělení buněk ochranné koncové čepičky na chromozomech, nazývané telomery, pomalu zkracují a když jsou příliš krátké, buňka vstupuje do stárnutí a nemůže déle se dělejte.
Humři tento problém nemají díky nekonečnému přísunu enzymu nazývaného telomeráza, který udržuje regeneraci telomer. Produkují spoustu tohoto enzymu ve všech svých buňkách po celý dospělý život, což jim umožňuje udržovat mladistvou DNA neomezeně dlouho.
Telomeráza není pro humry jedinečná. Je přítomen ve většině ostatních zvířat, včetně lidí, ale po průchodu stádiem embryonálního života hladiny telomerázy ve většině ostatních buněk klesají a nejsou dostatečné pro neustálé obnovování telomer.
Bohužel pro humry má to háček: doslova rostou příliš velké pro jejich vlastní granáty. Humři se neustále zvětšují a zvětšují, ale jejich skořápky nemohou měnit velikost, což znamená celoživotní vykopávání příliš malých skořápek a pokaždé vyrůst zbrusu nový exoskeleton. To vyžaduje značné množství energie. Nakonec je množství energie potřebné k opeření skořápky a pěstování nové nové prostě příliš mnoho. Humr podlehne vyčerpání, nemoci, predaci nebo kolapsu skořápky.
Navždy mladý?
Existuje mnoho dalších živočišných (a neživočišných!) Druhů, které nabízejí lákavé pohledy na nestárnoucí existence: zdá se, že riziko úmrtí u nahých krtků se s přibývajícím věkem nezvyšuje; nejstarší známé nekoloniální zvíře na světě, pozoruhodně odolná proti stresu, oceánská obydlí škeble jménem Ming, zemřela (náhodně) po dobrých 500 letech, když ji vědci vytáhli z oceánu a chtěli zjistit, jak stará byla ; neuvěřitelně staré borovice štětinaté se zdají fungovat stejně hladce jako mnohem mladší stromy; zvláštní kolonie třesoucích se osik je považována za starou asi 80 000 let… a existuje spousta dalších neobvykle dlouhověkých druhů, které se zdánlivě vzpírají plynutí času.
Jsou klíčem k věčné mladosti také pro lidi? Víme, že stárnutí u lidí je způsobeno řadou faktorů, z nichž mnohým stále úplně nerozumíme. Možná tyto příklady od jiných druhů mohou vrhnout na tyto procesy více světla.