Mensen hebben een “natuurlijke” levensduur van ongeveer 38 jaar, volgens een nieuwe methode die we hebben ontwikkeld om de levensduur van verschillende soorten te schatten door hun DNA te analyseren.
Extrapolerend uit genetische studies van soorten waarvan de levensduur bekend is, ontdekten we dat de uitgestorven wolharige mammoet waarschijnlijk ongeveer 60 jaar leefde en dat de Groenlandse walvis meer dan twee en een halve eeuw leven kan verwachten.
Ons onderzoek, vandaag gepubliceerd in Scientific Reports, bekeek hoe het DNA verandert als een dier ouder wordt – en ontdekte dat dit van soort tot soort verschilt en verband houdt met hoe lang het dier waarschijnlijk nog zal leven.
Het mysterie van veroudering
Het verouderingsproces is van groot belang in biomedisch en ecologisch onderzoek. Naarmate dieren ouder worden, nemen hun biologische functies af, waardoor hun levensduur wordt beperkt. Tot nu toe was het moeilijk te bepalen hoeveel jaar een dier nog kan leven.
DNA is de blauwdruk van levende organismen en het is een voor de hand liggende plaats om inzichten in veroudering en levensduur te zoeken. Niemand is er echter in geslaagd verschillen in DNA-sequenties te vinden die verschillen in levensduur verklaren.
De levensduur onder gewervelde dieren varieert sterk. De dwerggrondel (Eviota sigillata) is een kleine vis die slechts acht weken leeft, terwijl individuele Groenlandse haaien (Somniosus microcephalus) zijn aangetroffen die meer dan 400 jaar leefden.
Kennis van de levensduur van wilde dieren is van fundamenteel belang voor het beheer en het behoud van wilde dieren. Voor bedreigde soorten, kan de levensduur worden gebruikt om te begrijpen welke populaties levensvatbaar zijn. In industrieën zoals de visserij, wordt de levensduur gebruikt in populatiemodellen om vangstbeperkingen te bepalen.
De levensduur van de meeste dieren is echter onbekend. De meeste schattingen zijn afkomstig van een klein aantal in gevangenschap levende individuen waarvan de leeftijd bij overlijden bekend was. Voor langlevende soorten is het moeilijk een levensduur te bepalen, omdat zij een generatie onderzoekers kunnen overleven.
Veranderingen in het DNA gebruiken om de leeftijd te meten
De laatste jaren hebben onderzoekers DNA-“klokken” ontwikkeld die aan de hand van een speciaal soort verandering in het DNA, DNA-methylering genaamd, kunnen bepalen hoe oud een dier is.
DNA-methylering verandert de onderliggende sequentie van een gen niet, maar bepaalt of het actief is. Andere onderzoekers hebben aangetoond dat DNA-methylering in specifieke genen samenhangt met de maximale levensduur van sommige zoogdieren, zoals primaten.
Ondanks dat DNA-methylering in verband wordt gebracht met veroudering en levensduur, is het tot nu toe in geen enkel onderzoek gebruikt als methode om de levensduur van dieren te schatten.
In ons onderzoek hebben we 252 genomen (volledige DNA-sequenties) van gewervelde diersoorten gebruikt die andere onderzoekers hebben geassembleerd en in een online databank voor het publiek beschikbaar hebben gesteld. Vervolgens hebben wij deze genomen vergeleken met een andere database van bekende levensduren van dieren.
Met behulp van deze gegevens ontdekten we dat we de levensduur van gewervelde diersoorten konden schatten door te kijken naar waar DNA-methylering optreedt in 42 bepaalde genen. Met deze methode kunnen we ook de levensduur van langlevende en uitgestorven soorten schatten.
Uitgestorven soorten
We hebben ontdekt dat de levensduur van de Groenlandse walvis, waarvan wordt aangenomen dat hij ’s werelds langstlevende zoogdier is, 268 jaar bedraagt. Deze schatting is 57 jaar hoger dan het oudste individu dat is gevonden, dus ze kunnen een veel langere levensduur hebben dan eerder werd gedacht.
We ontdekten ook dat de uitgestorven wolharige mammoet een levensduur van 60 jaar had, vergelijkbaar met de 65-jarige spanwijdte van de hedendaagse Afrikaanse olifant.
De uitgestorven reuzenschildpad Pinta Island had een levensduur van 120 jaar volgens onze schatting. Het laatste lid van deze soort, Lonesome George, stierf in 2012 op 112-jarige leeftijd.
Interessant is dat we ontdekten dat Neanderthalers en Denisovans, die uitgestorven soorten zijn die nauw verwant zijn aan de moderne mens, een maximale levensduur van 37,8 jaar hadden.
Op basis van DNA schatten we ook de “natuurlijke” levensduur van de moderne mens op 38 jaar. Dit komt overeen met sommige antropologische schattingen voor de vroege moderne mens. De huidige mens kan echter een uitzondering op deze studie zijn, omdat de vooruitgang in de geneeskunde en de levensstijl de gemiddelde levensduur hebben verlengd.
Naarmate meer wetenschappers de genomen van andere dieren verzamelen, kan met onze methode hun levensduur gemakkelijk worden geschat. Dit is van groot ecologisch belang en van belang voor de instandhouding van vele soorten die beter moeten worden beheerd.