Kukaan ei pidä ajatuksesta vanheta. Huolimatta monista ihmisen pyrkimyksistä paeta tai viivästyttää ikääntymisprosessia, se näyttää olevan väistämätön osa elämää.
Mutta … miksi? Miksi elävät olennot hajoavat vähitellen ikääntyessään?
Siellä on sana: vanheneminen. Ei, rock-yhtye ei laulanut ”Tuo minut eloon”; ikääntyminen on normaalin toiminnan asteittaisen heikkenemisen tila. Solutasolla se tarkoittaa, että solut lakkaavat jakautumasta ja lopulta kuolevat. Sitä voidaan soveltaa myös koko organismiin (jossa elävä olento ei voi enää reagoida riittävästi ulkopuolisiin stressitekijöihin) tai tiettyihin elimiin tai kudoksiin (kuten lehdet kuolevat ja putoavat puista syksyllä).
Siellä ollessaan ovat tapoja, joilla voimme hidastaa (tai nopeuttaa) vanhenemisnopeutta, se tapahtuu edelleen tavalla tai toisella. Muutamat lajit voivat kuitenkin välttää ikääntymisprosessin kokonaan.
Kuolematon meduusa, Turritopsis dohrnii
Tähän mennessä on olemassa vain yksi laji, jota on kutsuttu biologisesti kuolemattomaksi: meduusa Turritopsis dohrnii. Nämä pienet, läpinäkyvät eläimet viipyvät valtamerissä ympäri maailmaa ja voivat kääntää aikaa taaksepäin palaamalla elinkaarensa aikaisempaan vaiheeseen.
Uusi meduusan elämä alkaa hedelmöitetystä munasolusta, joka kasvaa toukkavaiheeksi, jota kutsutaan planeetaksi. Nopean uinnin jälkeen planula lukittuu pinnalle (kuten kallio, merenpohja tai veneen runko), jossa se kehittyy polyypiksi: putken muotoinen rakenne, jonka toisessa päässä on suu ja eräänlainen jalka toisella. Se pysyy paikallaan jonkin aikaa ja kasvaa pieneksi polyyppikoloniaksi, joka jakaa ruokintaputket toistensa kanssa.
Lopulta, riippuen meduusalajista, yksi näistä polyypeistä muodostaa kasvun, jota kutsutaan bud , tai se voi tuottaa erillisiä segmenttejä päällekkäin, jotka voivat sitten irtautua muusta siirtokunnasta. Tämä prosessi on vastuussa meduusojen elinkaaren seuraavista vaiheista: ephyra (pieni meduusa) ja medusa, joka on täysin muodostunut aikuinen vaihe, joka kykenee lisääntymään seksuaalisesti.
Useimmille muille meduusoille tämä vaihe on rivin loppu. Mutta Turritopsis dohrniilla (ja mahdollisesti joillakin muilla meduusalajeilla) on siisti juhlatemppu: kun se kohtaa jonkinlaista ympäristörasitusta, kuten nälkää tai loukkaantumisia, se voi palata takaisin pieneksi kudoslaastaksi, joka muuttuu sitten takaisin sukupuolikypsä polyyppivaihe. Se on vähän kuin perhonen, joka muuttuu takaisin toukkaksi, tai sammakko, josta tulee taas nuijapuikko.
Turritopsis dohrnii ei tietenkään ole todella ”kuolematon”. Petoeläimet voivat silti kuluttaa niitä tai tappaa ne muilla tavoin. Heidän kykynsä vaihtaa edestakaisin elämänvaiheiden välillä stressin vuoksi tarkoittaa sitä, että teoriassa he voisivat elää ikuisesti.
Hydra
Hydra näyttää hieman samanlaiselta kuin polyp meduusan vaihe (jolla on järkevää, kun otetaan huomioon, että meduusat ja Hydra on ryhmitelty Cnidaria-turvapaikkaan): putkimainen runko, jonka toisessa päässä on lonkerorengas ja toisessa tarttuva jalka. He ovat hyvin yksinkertaisia eläimiä, jotka viettävät päivänsä enimmäkseen yhdessä paikassa makeanveden lammikoissa tai jokissa ja tarttuvat pistäviin lonkeroihinsa saalista vastaan, joka sattuu uimaan ohi.
Heidän väitteensä kuolemattomuudesta? Näyttää siltä, että he eivät käy läpi ikääntymistä. Sen sijaan, että Hydran kantasolut heikentyvät vähitellen ajan myötä, ne kykenevät äärettömään itsensä uudistumaan. Tämä näyttää johtuvan tietystä geenisarjasta, jota kutsutaan FoxO-geeneiksi, joita esiintyy eläimissä matoista ihmisiin ja joilla on tärkeä rooli solujen eliniän säätämisessä.
Hydran varren tapauksessa soluissa, FoxO-geeniekspressiota näyttää olevan liikaa. Kun tutkijat estivät FoxO-geenien toimintaa, he havaitsivat, että Hydran soluissa alkoi näkyä ikääntymisen merkkejä eivätkä ne enää uusiudu kuin ennen. Emme vieläkään tiedä tarkalleen, miten se kaikki toimii, mutta tiedämme, että näillä geeneillä on selvästi tärkeä rooli Hydran loputtoman nuorekkuuden ylläpitämisessä.
Ei aivan kuolemattomat hummerit
Hummerit eivät myöskään koe vanhenemista. Toisin kuin Hydran luottamus tiettyihin geeneihin, niiden pitkäikäisyys on kuitenkin niiden ansiosta, että he pystyvät korjaamaan loputtomasti DNA: ta.
Normaalisti DNA-kopioinnin ja solujen jakautumisen aikana kromosomien suojaavat päätykappaleet, joita kutsutaan telomeereiksi, lyhenevät ja lyhenevät hitaasti, ja kun ne ovat liian lyhyitä, solu vanhenee eikä voi pidempään jakamista.
Hummerilla ei ole tätä ongelmaa telomeraasi-nimisen entsyymin loputtoman toimituksen ansiosta, joka pyrkii pitämään regeneroivat telomeerit. He tuottavat paljon tätä entsyymiä kaikissa soluissa koko aikuisiänsä, mikä antaa heille mahdollisuuden ylläpitää nuorekasta DNA: ta loputtomiin.
Telomeraasi ei ole ainutlaatuinen hummerille. Sitä esiintyy useimmissa muissa eläimissä, myös ihmisissä, mutta alkion elinkaaren jälkeen telomeraasitasot laskevat useimmissa muissa soluissa eivätkä riitä telomeerien rakentamiseen jatkuvasti.
Valitettavasti hummerit kuitenkin siellä on saalis: he kasvavat kirjaimellisesti liian suuriksi omille kuorilleen. Hummerit kasvavat jatkuvasti suurempia ja suurempia, mutta niiden kuoret eivät voi muuttaa kokoa, mikä tarkoittaa, että elinaikana ojennetaan liian pienet kuoret ja kasvatetaan upouusi exoskeleton joka kerta. Se vie melko paljon energiaa. Lopulta energian määrä kuoren murtamiseen ja uuden kasvattamiseen on yksinkertaisesti liikaa. Hummeri alistuu uupumukseen, sairauteen, saalistukseen tai kuoren romahtamiseen.
Ikuisesti nuoret?
On monia muita eläinlajeja (ja muita kuin eläimiä!), Jotka tarjoavat houkuttelevia välähdyksiä ikäisiksi olemassaolo: paljaiden myyrirottien kuoleman riski ei näytä kasvavan ikääntyessään; maailman vanhin tunnettu ei-siirtomaaeläin, huomattavan stressinkestävä Ming-niminen merenelävä quahog-simpukka, kuoli (vahingossa) vasta runsaan 500 vuoden kuluttua, kun tutkijat ruoppaavat sen merestä ja halusivat selvittää, kuinka vanha se oli ; uskomattoman ikivanhat harjasjalkaiset mäntyjen näyttävät toimivan yhtä sujuvasti kuin paljon nuoremmat puutkin; tietyn maanjäristyshaapojen siirtokunnan katsotaan olevan noin 80 000 vuotta vanha … ja on olemassa paljon muita epätavallisen pitkäikäisiä lajeja, jotka näyttävät vastustavan ajan kulumista.
Onko heillä ikuisen nuoruuden avain myös ihmisille? Tiedämme, että ihmisten ikääntyminen johtuu lukuisista tekijöistä, joista monia emme vieläkään täysin ymmärrä. Ehkä nämä esimerkit muista lajeista voivat tuoda lisää valoa noihin prosesseihin.