Ludzie mają „naturalną” długość życia wynoszącą około 38 lat, zgodnie z nową metodą, którą opracowaliśmy w celu oszacowania długości życia różnych gatunków poprzez analizę ich DNA.
Extrapolując na podstawie badań genetycznych gatunków o znanej długości życia, stwierdziliśmy, że wymarły mamut wełnisty prawdopodobnie żył około 60 lat, a wieloryby dziobogłowe mogą spodziewać się ponad dwóch i pół wieku życia.
Nasze badania, opublikowane dziś w Scientific Reports, przyjrzały się temu, jak zmienia się DNA w miarę starzenia się zwierzęcia – i odkryły, że zmienia się ono w zależności od gatunku i jest związane z tym, jak długo zwierzę prawdopodobnie będzie żyło.
Tajemnica starzenia się
Proces starzenia się jest bardzo ważny w badaniach biomedycznych i ekologicznych. Wraz z wiekiem u zwierząt dochodzi do spadku funkcji biologicznych, co ogranicza ich długość życia. Do tej pory trudno było określić, ile lat może żyć dane zwierzę.
DNA jest schematem żywych organizmów i jest to oczywiste miejsce do poszukiwania wglądu w starzenie się i długość życia. Jednak nikt nie był w stanie znaleźć różnic w sekwencjach DNA, które odpowiadają za różnice w długości życia.
Lifespans wśród kręgowców różni się znacznie. Pygmy goby (Eviota sigillata) jest małą rybą, która żyje tylko osiem tygodni, podczas gdy poszczególne rekiny grenlandzkie (Somniosus microcephalus) zostały znalezione, które żyły przez ponad 400 lat.
Znajomość długości życia dzikich zwierząt ma fundamentalne znaczenie dla zarządzania dziką przyrodą i jej ochrony. Dla zagrożonych gatunków, długość życia może być używany do zrozumienia, co populacje są opłacalne. W branżach takich jak rybołówstwo, długość życia jest wykorzystywana w modelach populacji w celu określenia limitów połowowych.
Jednakże długość życia większości zwierząt jest nieznana. Większość szacunków pochodzi od niewielkiej liczby osobników żyjących w niewoli, których wiek w chwili śmierci był znany. W przypadku gatunków długo żyjących trudno jest uzyskać długość życia, ponieważ mogą one przeżyć całe pokolenie badaczy.
Używanie zmian w DNA do pomiaru wieku
W ciągu ostatnich kilku lat naukowcy opracowali „zegary” DNA, które mogą określić, ile lat ma zwierzę, wykorzystując specjalny rodzaj zmian w DNA zwany metylacją DNA.
Metylacja DNA nie zmienia podstawowej sekwencji genu, ale kontroluje, czy jest on aktywny. Inni badacze wykazali, że metylacja DNA w określonych genach jest związana z maksymalną długością życia niektórych ssaków, takich jak naczelne.
Metylacja DNA jest związana ze starzeniem się i długością życia, ale żadne badania do tej pory nie wykorzystały jej jako metody szacowania długości życia zwierząt.
W naszych badaniach wykorzystaliśmy 252 genomy (pełne sekwencje DNA) gatunków kręgowców, które inni badacze zgromadzili i udostępnili publicznie w internetowej bazie danych. Następnie porównaliśmy te genomy z inną bazą danych znanych długości życia zwierząt.
Używając tych danych, stwierdziliśmy, że możemy oszacować długość życia gatunków kręgowców, patrząc na to, gdzie metylacja DNA występuje w 42 konkretnych genach. Metoda ta pozwala nam również oszacować długość życia gatunków długo żyjących i wymarłych.
Gatunki wymarłe
Odkryliśmy, że długość życia wieloryba dziobogłowego, uważanego za najdłużej żyjącego ssaka na świecie, wynosi 268 lat. Ten szacunek jest o 57 lat wyższy niż najstarszy osobnik, który został znaleziony, więc mogą one mieć znacznie dłuższą żywotność niż wcześniej sądzono.
Znaleźliśmy również wymarłego mamuta wełnistego o długości życia 60 lat, podobnego do 65-letniego okresu życia współczesnego słonia afrykańskiego.
Wymarły żółw gigantyczny z wyspy Pinta miał długość życia 120 lat według naszych szacunków. Ostatni przedstawiciel tego gatunku, Lonesome George, zmarł w 2012 roku w wieku 112 lat.
Interesująco, znaleźliśmy Neandertalczyków i Denisowian, którzy są wymarłymi gatunkami blisko spokrewnionymi ze współczesnymi ludźmi, mieli maksymalną długość życia 37,8 lat.
Based na DNA, my również oszacował „naturalny” żywotność nowoczesnych ludzi z 38 lat. To pasuje do niektórych antropologicznych szacunków dla wczesnych współczesnych ludzi. Jednakże, ludzie dzisiaj mogą być wyjątkiem od tego badania, ponieważ postępy w medycynie i stylu życia wydłużyły średnią długość życia.
Jak więcej naukowców złożyć genomy innych zwierząt, nasza metoda oznacza ich długości życia mogą być łatwo oszacowane. Ma to ogromne znaczenie ekologiczne i ochronne dla wielu gatunków, które wymagają lepszego zarządzania dziką przyrodą.
.