Ingen liker tanken på å bli gammel. Til tross for våre mange menneskelige anstrengelser for å unnslippe eller forsinke aldringsprosessen, ser det ut til å være en uunngåelig del av livet.
Men … hvorfor? Hvorfor faller levende ting gradvis sammen når de blir eldre?
Det er et ord for det: senescence. Nei, det er ikke rockebandet som sang ‘Bring Me to Life’; aldring er tilstanden for gradvis forverring av normal funksjon. På mobilnivå betyr det at celler slutter å dele seg og de til slutt dør. Det kan også gjelde en hel organisme (der en levende ting ikke lenger kan reagere tilstrekkelig på stressfaktorer utenfor), eller spesifikke organer eller vev (som blader som dør og faller fra trær om høsten).
Mens det er er måter vi kan bremse ned (eller øke hastigheten på) hastigheten som senesens oppstår på, vil det fremdeles skje på en eller annen måte. Imidlertid kan noen få arter unnslippe aldringsprosessen helt.
Den udødelige maneten, Turritopsis dohrnii
Til dags dato er det bare en art som har blitt kalt biologisk udødelig: maneten Turritopsis dohrnii. Disse små, gjennomsiktige dyrene henger ut i havene rundt om i verden og kan vende tilbake tiden ved å gå tilbake til et tidligere stadium av deres livssyklus.
Et nytt maneteliv begynner med et befruktet egg, som vokser til et larvestadium som kalles planula. Etter en rask svømming låses planelen på en overflate (som en stein eller havbunnen eller båtens skrog), der den utvikler seg til en polypp: en rørformet struktur med en munn i den ene enden og en slags foten på den andre. Den forblir fast på plass i noen tid, og vokser til en liten koloni av polypper som deler fôringsrør med hverandre.
Til slutt, avhengig av manetearten, vil en av disse polyppene danne en utvekst som kalles en knopp , eller det kan produsere separate segmenter stablet oppå hverandre, som deretter kan bryte løs fra resten av kolonien. Denne prosessen er ansvarlig for de neste stadiene av manetens livssyklus: ephyra (en liten manet) og medusaen, som er det fullformede voksenstadiet som er i stand til seksuell reproduksjon.
For de fleste andre maneter, denne fasen er slutten på linjen. Men Turritopsis dohrnii (og muligens også noen andre maneter) har et pent festtriks: når det står overfor en slags miljøbelastning, som sult eller skade, kan det gå tilbake til å være en liten klatt vev, som deretter endres tilbake til seksuelt umoden polyp fase i livet. Det er litt som en sommerfugl som blir tilbake til en larve, eller en frosk som blir en tadpole igjen.
Selvfølgelig er ikke Turritopsis dohrnii virkelig udødelig. De kan fortsatt konsumeres av rovdyr eller drepes på andre måter. Imidlertid betyr deres evne til å bytte frem og tilbake mellom livsfaser som respons på stress at de i teorien kan leve for alltid.
Hydra
Hydra ser litt ut som polyppen stadium av en manet (som gir mening, gitt at maneter og Hydra er gruppert sammen i phylum Cnidaria): et rørformet legeme med en tentacle-ringet munn i den ene enden og en selvklebende fot i den andre. De er veldig enkle dyr som tilbringer dagene, for det meste på ett sted i ferskvannsdammer eller elver og bruker sine stikkende tentakler for å ta tak i byttedyr som tilfeldigvis svømmer forbi.
Deres påstand om udødelighet? Det virker som om de ikke går gjennom aldring i det hele tatt. I stedet for gradvis å forverres over tid, har en Hydras stamceller kapasitet til uendelig selvfornyelse. Dette ser ut til å være takket være et bestemt sett med gener kalt FoxO-gener, som finnes i dyr fra ormer til mennesker og spiller en rolle i å regulere hvor lenge celler vil leve.
Når det gjelder Hydras stamme celler, ser det ut til å være en overflod av FoxO-genuttrykk. Da forskere forhindret FoxO-gener i å fungere, fant de ut at Hydras celler begynte å vise tegn på aldring og ikke lenger ville regenerere seg som de gjorde før. Vi vet fortsatt ikke nøyaktig hvordan det hele fungerer, men vi vet at disse genene helt klart spiller en viktig rolle for å opprettholde Hydras endeløse ungdommelighet.
Ikke-helt udødelige hummer
Hummer opplever heller ikke aldring. I motsetning til Hydras avhengighet av bestemte gener, er deres levetid imidlertid takket være at de endeløst kan reparere DNA.
Normalt, under prosessen med DNA-kopiering og celledeling, blir de beskyttende endelokkene på kromosomer, kalt telomerer, sakte kortere og kortere, og når de er for korte, kommer en celle inn i senesens og kan ikke lenger dele.
Hummer har ikke dette problemet takket være en uendelig tilførsel av et enzym kalt telomerase, som fungerer for å fortsette å regenerere telomerer. De produserer mye av dette enzymet i alle cellene gjennom hele deres voksne liv, slik at de kan opprettholde ungdommelig DNA på ubestemt tid.
Telomerase er ikke unikt for hummer. Det er tilstede i de fleste andre dyr, inkludert mennesker, men etter å ha passert det embryonale livsfasen synker nivåene av telomerase i de fleste andre celler og er ikke tilstrekkelig for kontinuerlig gjenoppbygging av telomerer.
Dessverre for hummer skjønt, det er en fangst: de blir bokstavelig talt for store for sine egne skall. Hummer vokser stadig større og større, men skjellene deres kan ikke endre størrelse, noe som betyr en levetid med grøft for små skjell og dyrke et helt nytt eksoskelett hver gang. Det tar ganske mye energi. Til slutt er mengden energi som kreves for å felle et skall og dyrke et nytt nytt, ganske enkelt for mye. Hummeren bukker under for utmattelse, sykdom, predasjon eller skjellkollaps.
For alltid ung?
Det er mange andre dyrearter (og ikke-dyre!) Arter som gir spennende glimt til en tidløs eksistens: risikoen for å dø for nakne føflekkrotter ser ut til å ikke øke etter hvert som de blir eldre; verdens eldste kjente ikke-koloniale dyr, en bemerkelsesverdig stressresistent havbeboende musling som heter Ming, døde først (ved et uhell) etter godt 500 år da forskere dreide det opp av havet og ønsket å finne ut hvor gammel det var ; utrolig eldgamle furu-furu ser ut til å fungere like greit som mye yngre trær gjør; en bestemt koloni av skjelvende aspens anses å være rundt 80.000 år gammel … og det er mange andre uvanlig langlivede arter som ser ut til å trosse tidens gang.
Har de nøkkelen til evig ungdommelighet for mennesker også? Vi vet at aldring hos mennesker er takket være en rekke faktorer, som vi fremdeles ikke helt forstår mange. Kanskje disse eksemplene fra andre arter kan kaste litt mer lys over disse prosessene.