Czy starzenie się to sprawka dinozaurów? Niewykluczone, że to skutek zarwanych z ich powodu nocy

Niemal wszystkie żywe organizmy się starzeją. Wyjątkiem są nieliczne gatunki parzydełkowców, które mogą wracać do stadium larwalnego (polipu) i przekształcać z powrotem w dorosłą postać. Jak się wydaje, mogą tak bez końca, co zapewnia im wieczną młodość.

Niebywałe zdolności do regeneracji mają niektóre płazińce (jednak tylko te rozmnażające się bezpłciowo). Wśród innych zwierząt starzenie się jest powszechnym procesem.

Jednak nie wszystkie starzeją się w tym samym tempie. Na przykład długość życia ma związek z rozmiarami ciała: mniejsze organizmy żyją krócej, większe – dłużej.

Wśród ssaków rekordzistami długowieczności są stosunkowo duże gatunki. Powyżej 50 lat przeżywają w zasadzie tylko te największe: konie (najstarszy znany miał 62 lata), hipopotamy, słonie, wieloryby. Także szympansy i ludzie (choć już nie znacznie większe goryle) żyją jak na ssaki, dość długo.

Długo niekoniecznie oznacza zdrowo, zwłaszcza u schyłku życia. Nasze zdolności do regeneracji są raczej ograniczone. Co wcale nie jest normą w świecie zwierząt.

Płazy i gady starzeją się wolniej

Prof. João Pedra de Magalhãesa, biogerontologa z University of Birmingham badającego molekularne mechanizmy starzenia, zafrapowało to, że jest niewiele długowiecznych ssaków. Na tle innych gromad zwierząt starzeją się dość szybko.

Wśród płazów i gadów jest wiele długowiecznych gatunków, większość zachowuje też zdolności do regeneracji przez całe życie. Przejawiają, jak piszą biolodzy, „minimalne oznaki starzenia” do schyłku życia.

Widać to w danych „demograficznych”, bo tempo starzenia się ma znaczący wpływ na śmiertelność. U ssaków śmiertelność szybko rośnie z wiekiem zwierzęcia, wśród płazów i gadów bardzo powoli – czasem w ogóle.

Oczywiście nawet w obrębie gromad (płazów, gadów i ssaków) istnieje spora rozpiętość średniej długości życia poszczególnych gatunków. Jednak chodzi o średnie tempo starzenia się wśród poszczególnych gromad zwierząt, które de Magalhães wylicza. Wśród ssaków starzenie się jest znacznie szybsze.

Prezent z kredy

W pracy opublikowanej w „BioEssays” de Magalhães twierdzi, że to wina okoliczności, w których powstawała cała gromada ssaków. Działo się to w kredzie, gdy na ziemi dominowała inna gromada zwierząt – dinozaury.

Choć niektórzy przodkowie ssaków (na przykład metrowej wielkości Repenomamus) polowali prawdopodobnie na mniejsze dinozaury, pierwsze ssaki były przeważnie nieduże. Większość ważyła nie więcej niż 250 gramów i była owadożerna. Nasi nieduzi przodkowie przez pierwsze sto milionów lat najczęściej padali ofiarą drapieżnych dinozaurów.

Jeśli istnieje szansa granicząca z pewnością, że zostanie się zjedzonym, nie opłaca się dbać o długie i zdrowe życie, wywodzi de Magalhães. Jeśli jesteś potencjalnym pokarmem drapieżnika, „żyj szybko i umieraj młodo” (oraz wydaj dużo potomstwa) jest rozsądną strategią na przetrwanie gatunku.

Ewolucja ssaków nie troszczyła się o mechanizmy naprawy, a o szybkie dojrzewanie i wydawanie potomstwa. Oczywiście ewolucja o nic się nie „troszczy”. Po prostu częściej przekazywane były ssacze geny zapewniające szybsze dojrzewanie i wydawanie potomstwa.

Geny kodujące sprawne mechanizmy naprawy komórkowej, czyli zapewniające długowieczność, nie rozprzestrzeniały się tak dobrze i w populacji ssaków zanikały.

Czego nie mają ssaki (a mają bakterie, rośliny i inne zwierzęta)

De Magalhães sugeruje nawet, które konkretnie geny ssaki mogły zgubić pod presją ewolucyjną dinozaurów.

Większość żywych organizmów, od bakterii, przez rośliny po zwierzęta posiada enzymy zwane fotoliazami. Naprawiają one w komórkach uszkodzenia nici DNA i robią to dość sprawnie. Zajmują się głównie uszkodzeniami wywołanymi promieniowaniem ultrafioletowym.

Są też, jak się wydaje, bardziej podatne na nowotwory (choć to mało zbadana i dość kontrowersyjna kwestia).

To skutek zarwanych nocy

Dlaczego ssaki straciły tak ważny mechanizm regeneracji?

Zdominowane przez dinozaury ssaki prowadziły nocny tryb życia. Fotoliazy zaś, by mogły działać, potrzebują światła (a konkretnie fotonów o krótkich długościach fal, odpowiadających barwie niebieskiej i fioletowej).

Enzymy te u ssaków, wówczas całkowicie nocnych zwierząt, po prostu nie miały szansy zadziałać. Geny, które te enzymy kodowały, nie dawały żadnej przewagi. Zaczęły więc z pokolenia na pokolenie zanikać.

Żeby być ścisłym, mamy dwa geny kodujące białka zwane kryptochromami, które pochodzą od fotoliaz. Nadal są wrażliwe na światło o niebieskiej barwie, ale sterują tylko rytmem dobowym. Nie mogą już nic naprawić.

[Nawiasem mówiąc, nocny tryb życia popsuł też ssakom widzenie barw. Na rzecz większej ilości pręcików (niewrażliwych na kolor, ale bardziej czułych na światło) straciły jeden z rodzajów czopków (wrażliwych na barwę czerwoną). Wśród ssaków tylko naczelne odzyskały wrażliwość na kolor czerwony, a to wskutek przypadkowej mutacji.]

Ssaki starzeją się szybciej. Ale czy to wina dinozaurów?

Trzeba przyznać, że to tylko hipoteza. Czy można stwierdzić, że prawdziwa?

Dwie rzeczy nie ulegają wątpliwości. Ssaki rzeczywiście starzeją się szybciej, niż na przykład płazy i gady, z których wiele wykazuje zaniedbywalne oznaki starzenia. I rzeczywiście nie mają ważnego mechanizmu naprawy DNA – fotoliazy.

Ale czy to sprawka dinozaurów? Wiele wskazuje, że to możliwe – ale oczywiście raczej trudne do udowodnienia. Ponieważ śmiałe twierdzenia wymagają twardych dowodów, wypada na razie tę hipotezę ocenić jako „możliwe, ale trudno jednoznacznie orzec”.

Sam autor tej hipotezy twierdzi, że przyspieszone starzenie się ssaków może być też skutkiem ich stałocieplności. Z drugiej strony przyznaje, że ptaki również są stałocieplne, a starzeją się wolniej od ssaków. Cóż, w spadku po dinozaurach mają geny kodujące fotoliazę.

Nie wińmy jednak dinozaurów za pogarszający się wzrok i zmarszczki. Przecież bez presji ewolucyjnej ssaki – w tym nasz gatunek – w ogóle by nie powstały.

Cykl „SOBOTA PRAWDĘ CI POWIE” to propozycja OKO.press na pierwszy dzień weekendu. Znajdziecie tu fact-checkingi (z OKO-wym fałszometrem) zarówno z polityki polskiej, jak i ze świata, bo nie tylko u nas politycy i polityczki kłamią, kręcą, konfabulują. Cofniemy się też w przeszłość, bo kłamstwo towarzyszyło całym dziejom. Rozbrajamy mity i popularne złudzenia krążące po sieci i ludzkich umysłach. I piszemy o błędach poznawczych, które sprawiają, że jesteśmy bezbronni wobec kłamstw. Tylko czy naprawdę jesteśmy? Nad tym też się zastanowimy.