Az emberek “természetes” élettartama körülbelül 38 év, egy új módszer szerint, amelyet a különböző fajok élettartamának becslésére fejlesztettünk ki a DNS-ük elemzésével.
Az ismert élettartammal rendelkező fajok genetikai vizsgálataiból levezetve azt találtuk, hogy a kihalt gyapjas mamut valószínűleg 60 év körüli életkorral számolhat, a bálnák pedig több mint két és fél évszázados életre számíthatnak.
A Scientific Reports című folyóiratban ma közzétett kutatásunk azt vizsgálta, hogyan változik a DNS az állatok öregedésével – és azt találtuk, hogy ez fajonként változik, és összefüggésben van azzal, hogy az állat valószínűleg meddig fog élni.
Az öregedés rejtélye
Az öregedés folyamata nagyon fontos az orvosbiológiai és ökológiai kutatásokban. Ahogy az állatok öregszenek, biológiai funkcióik csökkenését tapasztalják, ami korlátozza élettartamukat. Eddig nehéz volt meghatározni, hogy egy állat hány évig élhet.
A DNS az élő szervezetek tervrajza, és kézenfekvő hely az öregedés és az élettartam megismerésére. Eddig azonban senki sem tudott olyan különbségeket találni a DNS-szekvenciákban, amelyek az élettartambeli különbségeket magyarázzák.
A gerincesek élettartama nagyon eltérő. A törpe gébics (Eviota sigillata) egy kis hal, amely mindössze nyolc hétig él, míg egyes grönlandi cápák (Somniosus microcephalus) több mint 400 évig éltek.
A vadon élő állatok élettartamának ismerete alapvető fontosságú a vadon élő állatok kezelése és védelme szempontjából. A veszélyeztetett fajok esetében az élettartam segítségével meg lehet érteni, hogy mely populációk életképesek. Az olyan iparágakban, mint a halászat, az élettartamot populációs modellekben használják a fogási korlátok meghatározásához.
A legtöbb állat élettartama azonban ismeretlen. A legtöbb becslés olyan kisszámú, fogságban élő egyedekből származik, amelyek életkora a halálukkor ismert volt. A hosszú életű fajok esetében nehéz az élettartamot meghatározni, mivel túlélhetik a kutatók egy generációját.
A DNS változásainak felhasználása az életkor mérésére
Az elmúlt néhány évben a kutatók olyan DNS-“órákat” fejlesztettek ki, amelyek a DNS egy speciális típusú, DNS-metilációnak nevezett változásának segítségével képesek meghatározni, hogy egy állat hány éves.
A DNS-metiláció nem változtatja meg a gén alapjául szolgáló szekvenciát, hanem azt szabályozza, hogy az aktív-e. Más kutatók kimutatták, hogy a DNS-metiláció bizonyos génekben összefügg egyes emlősök, például főemlősök maximális élettartamával.
Dacára annak, hogy a DNS-metiláció összefügg az öregedéssel és az élettartammal, eddig egyetlen kutatás sem használta azt az állatok élettartamának becslésére.
Kutatásunkban gerinces fajok 252 genomját (teljes DNS-szekvenciáját) használtuk, amelyeket más kutatók állítottak össze és tettek nyilvánosan elérhetővé egy online adatbázisban. Ezt követően ezeket a genomokat összehasonlítottuk az ismert állati élettartamokat tartalmazó másik adatbázissal.
Az adatok felhasználásával azt találtuk, hogy meg tudjuk becsülni a gerinces fajok élettartamát, ha megnézzük, hogy 42 konkrét génben hol fordul elő DNS-metiláció. Ezzel a módszerrel a hosszú életű és kihalt fajok élettartamát is meg tudjuk becsülni.
Kihalt fajok
Megállapítottuk, hogy a világ leghosszabb életű emlősének tartott orrfejű bálna élettartama 268 év. Ez a becslés 57 évvel magasabb, mint a legidősebb megtalált egyedé, tehát sokkal hosszabb lehet az élettartamuk, mint korábban gondolták.
A kihalt gyapjas mamut élettartama szintén 60 év volt, hasonlóan a mai afrikai elefánt 65 éves élettartamához.
A kihalt Pinta-szigeti óriásteknősnek becslésünk szerint 120 éves volt az élettartama. A faj utolsó tagja, Lonesome George 2012-ben halt meg 112 évesen.
Igazán érdekes, hogy a neandervölgyiek és a denisovaiak, a modern emberrel közeli rokonságban álló kihalt fajok maximális élettartama 37,8 év volt.
A DNS alapján a modern ember “természetes” élettartamát is 38 évre becsültük. Ez megegyezik a korai modern emberekre vonatkozó néhány antropológiai becsléssel. A mai emberek azonban kivételt képezhetnek e tanulmány alól, mivel az orvostudomány és az életmód fejlődése meghosszabbította az átlagos élettartamot.
Mivel több tudós állítja össze más állatok genomját, módszerünk azt jelenti, hogy az ő élettartamukat is könnyen meg lehet becsülni. Ennek óriási ökológiai és természetvédelmi jelentősége van számos faj esetében, amelyek jobb vadgazdálkodást igényelnek.