Ένα γενετικό «ρολόι» επιτρέπει στους επιστήμονες να εκτιμήσουν πόσο καιρό έζησαν τα εξαφανισμένα πλάσματα. Οι μαλλιαροί μαμούθ θα μπορούσαν να περιμένουν περίπου 60 χρόνια. Αυστραλιανό Μουσείο

Οι άνθρωποι έχουν μια «φυσική» διάρκεια ζωής περίπου 38 ετών, σύμφωνα με μια νέα μέθοδο που έχουμε αναπτύξει για την εκτίμηση της διάρκειας ζωής των διαφορετικών ειδών αναλύοντας το DNA τους.

Παρεκκλίνοντας από γενετικές μελέτες ειδών με γνωστές ζωές ζωής, διαπιστώσαμε ότι ο εξαφανισμένος μάλλινος μαμούθ έζησε πιθανώς περίπου 60 χρόνια και οι φάλαινες μπορούν να περιμένουν να απολαύσουν περισσότερους από δυόμισι αιώνες ζωής.

Η έρευνά μας, δημοσιεύθηκε σήμερα στο Scientific Reports, εξέτασε πώς το DNA αλλάζει καθώς ένα ζώο γερνά - και διαπίστωσε ότι ποικίλλει από είδος σε είδος και σχετίζεται με το πόσο πιθανό να ζήσει το ζώο.

Το μυστήριο της γήρανσης

Η διαδικασία γήρανσης είναι πολύ σημαντική στη βιοϊατρική και οικολογική έρευνα. Καθώς τα ζώα μεγαλώνουν, βιώνουν μια μείωση των βιολογικών λειτουργιών, η οποία περιορίζει τη διάρκεια ζωής τους. Μέχρι τώρα ήταν δύσκολο να προσδιοριστεί πόσα χρόνια μπορεί να ζήσει ένα ζώο.

Το DNA είναι το σχέδιο των ζωντανών οργανισμών και είναι ένα προφανές μέρος για να αναζητήσετε πληροφορίες για τη γήρανση και τη διάρκεια ζωής. Ωστόσο, κανείς δεν κατάφερε να βρει διαφορές στις αλληλουχίες του DNA που οφείλονται στις διαφορές στη διάρκεια ζωής.

Η διάρκεια ζωής μεταξύ των σπονδυλωτών ποικίλλει σημαντικά. Ο πυγμαίος γκόμπι (Εύηωτα σιγιλάτα) είναι ένα μικρό ψάρι που ζει μόνο οκτώ εβδομάδες, ενώ οι μεμονωμένοι καρχαρίες της Γροιλανδίας (Μικροκεφαλός Somniosus) έχουν βρεθεί που έζησαν για περισσότερα από 400 χρόνια.

Η γνώση της διάρκειας ζωής των άγριων ζώων είναι θεμελιώδης για τη διαχείριση και τη διατήρηση της άγριας ζωής. Για είδη που απειλούνται με εξαφάνιση, η διάρκεια ζωής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κατανοήσει ποιοι πληθυσμοί είναι βιώσιμοι. Σε βιομηχανίες όπως η αλιεία, η διάρκεια ζωής χρησιμοποιείται σε μοντέλα πληθυσμού για τον προσδιορισμό των ορίων αλιευμάτων.

Ωστόσο, η διάρκεια ζωής των περισσότερων ζώων είναι άγνωστη. Οι περισσότερες εκτιμήσεις προέρχονται από μικρό αριθμό ατόμων που ζουν σε αιχμαλωσία των οποίων οι ηλικίες στο θάνατο ήταν γνωστές. Για μακρόβια είδη είναι δύσκολο να επιτευχθεί διάρκεια ζωής καθώς μπορεί να επιβιώσουν από μια γενιά ερευνητών.

Χρήση αλλαγών στο DNA για τη μέτρηση της ηλικίας

Τα τελευταία χρόνια οι ερευνητές ανέπτυξαν «ρολόγια» DNA που μπορούν να καθορίσουν πόσο χρονών είναι ένα ζώο χρησιμοποιώντας έναν ειδικό τύπο αλλαγής στο DNA που ονομάζεται μεθυλίωση DNA.

Η μεθυλίωση του DNA δεν αλλάζει την υποκείμενη αλληλουχία ενός γονιδίου αλλά ελέγχει εάν είναι ενεργό. Άλλοι ερευνητές έχουν δείξει ότι η μεθυλίωση του DNA σε συγκεκριμένα γονίδια σχετίζεται με τη μέγιστη διάρκεια ζωής ορισμένων θηλαστικών όπως τα πρωτεύοντα.

Παρά το γεγονός ότι η μεθυλίωση του DNA συνδέεται με τη γήρανση και τη διάρκεια ζωής, καμία έρευνα μέχρι τώρα δεν το χρησιμοποίησε ως μέθοδο για την εκτίμηση της διάρκειας ζωής των ζώων.

Στην έρευνά μας, χρησιμοποιήσαμε 252 γονιδιώματα (πλήρεις αλληλουχίες DNA) σπονδυλωτών ειδών που άλλοι ερευνητές έχουν συγκεντρώσει και δημοσιοποιήσει σε ένα ηλεκτρονική βάση δεδομένων. Στη συνέχεια συγκρίναμε αυτά τα γονιδιώματα με άλλη βάση δεδομένων της γνωστής διάρκειας ζωής των ζώων.

Χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα, διαπιστώσαμε ότι θα μπορούσαμε να εκτιμήσουμε τη διάρκεια ζωής των ειδών των σπονδυλωτών εξετάζοντας πού συμβαίνει η μεθυλίωση του DNA σε 42 συγκεκριμένα γονίδια. Αυτή η μέθοδος μας επιτρέπει επίσης να εκτιμήσουμε τη διάρκεια ζωής των μακρόβιων και εξαφανισμένων ειδών.

Χρησιμοποιώντας την ανάλυση DNA, οι επιστήμονες μπορούν τώρα να εκτιμήσουν τη διάρκεια ζωής των μακρόβια και εξαφανισμένων ειδών. CSIRO, Συγγραφέας παρέχεται

Εξαφανισμένα είδη

Βρήκαμε ότι η διάρκεια ζωής της φάλαινας με τόξο, που πιστεύεται ότι είναι το μακροβιότερο θηλαστικό στον κόσμο, είναι 268 χρόνια. Αυτή η εκτίμηση είναι 57 χρόνια υψηλότερη από το παλαιότερο άτομο που έχει βρεθεί, οπότε μπορεί να έχουν πολύ μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως.

Διαπιστώσαμε επίσης ότι το εξαφανισμένο μάλλινο μαμούθ είχε διάρκεια ζωής 60 χρόνια, παρόμοιο με το 65χρονο διάστημα του σύγχρονου αφρικανικού ελέφαντα.

Η εξαφανισμένη γιγαντιαία χελώνα του νησιού Πίντα είχε διάρκεια ζωής 120 χρόνια από την εκτίμησή μας. Το τελευταίο μέλος αυτού του είδους, ο Lonesome George, πέθανε το 2012 σε ηλικία 112 ετών.

Είναι ενδιαφέρον ότι βρήκαμε ότι οι Νεάντερταλ και Ντενισοβάν, που είναι εξαφανισμένα είδη που σχετίζονται στενά με τους σύγχρονους ανθρώπους, είχαν μέγιστη διάρκεια ζωής 37.8 ετών.

Με βάση το DNA, εκτιμήσαμε επίσης μια «φυσική» διάρκεια ζωής των σύγχρονων ανθρώπων των 38 ετών. Αυτό ταιριάζει με κάποιες ανθρωπολογικές εκτιμήσεις για τους πρώιμους σύγχρονους ανθρώπους. Ωστόσο, οι άνθρωποι σήμερα μπορεί να αποτελούν εξαίρεση σε αυτή τη μελέτη καθώς οι εξελίξεις στην ιατρική και στον τρόπο ζωής έχουν παρατείνει τη μέση διάρκεια ζωής.

Καθώς περισσότεροι επιστήμονες συγκεντρώνουν τα γονιδιώματα άλλων ζώων, η μέθοδος μας σημαίνει ότι η διάρκεια ζωής τους μπορεί να εκτιμηθεί εύκολα. Αυτό έχει τεράστια οικολογική σημασία και σημασία για πολλά είδη που απαιτούν καλύτερη διαχείριση της άγριας ζωής.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Benjamin Mayne, Μοριακός βιολόγος και βιοπληροφορικός, CSIRO

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

βιβλία_επιστήμη