یکی از موجودات آبزی عجیب و شگفت انگیزی که ممکن است زیاد مورد توجه قرار نگیرد، هیدر است. این موجودی که نام آن برگرفته از مار اساطیری یونان باستان است که دارای سرهای زیادی است که در صورت قطع شدن می توان دوباره آن را رشد داد، از خویشاوندان عروس دریایی، شقایق دریایی و مرجان هاست که در آبهای شیرین زندگی می کنند.

هیدر با ظاهری شبیه دانه قاصدک، با بدنی کشیده و دسته‌ای از شاخک‌ها که در یک انتهای آن قرار دارد، چیز خاصی برای نشان دادن ندارد. اما هیدرها ویژگی قابل‌توجهی دارند که باعث می‌شود درمورد آن‌ها کنجکاو شوند: آن‌ها قدرت دارند. اگر هیدر را به چند تکه تقسیم کنید، هر تکه به فرد جدید و کامل تبدیل خواهد شد.

ویژگی‌ها باعث می‌شوند که توجه زیست‌شناسان را به خود جلب کند که در طبیعت به‌دنبال شواهدی از جاودانگی می‌گردند. چرا اینگونه به نظر می‌رسد که این گونه‌ها به طبیعی نمی‌میرند؟ آیا مرگ ناپذیر است؟

در اواسط قرن بیستم، پیری به‌عنوان بدهی بستانی بین تولیدمثل و نگه‌داری از سلول‌ها توصیف می‌شد. در ابتدا، بدن زنده از منابع خود برای رشد و حفظ سلامت خود، یعنی درجه حفظ سلول‌های خود را می‌کند. در دوران کودکی و نوجوانی، مشکل روی زنده ماندن و قوی و سالم شدن تا حد امکان است. پس از بلوغ، اولویت به تولیدمثل تغییر می‌یابد. ازآنجاکه برای بیشتر موجودات منابع محدود است، در اولویت قرار دادن تولید فرزند می‌تواند به قیمت حفظ سلامت تمام شود.

ماهی سالمون را در نظر بگیرید که به سمت بالا دست رودخانه آب می‌کند تا تخمریزی کند و از آن می‌میرد. همه چیز فقط این است که سالمون بهترین شانس را برای رسیدن به محل تخمریزی داشته باشد و وقتی به آنجا رسید، از این فرصت در نهایت استفاده می‌شود.

شانس شناکردن ماهی سالمون به سمت پایین‌دست‌دستگاه و زنده ماندن یک سال دیگر در دریا، انجام همان سفر و تخم‌ریزی دوباره آن‌قدر کم است که هرگز به نفع این افراد عمل نمی‌کند. علاوه بر این، آن‌ها قبلاً یک بار ژن‌های خود را با موفقیت به نسل بعد منتقل کردند.

درک درستی از اینکه چرا موجودات زنده می‌میرند، کمی دقیق‌تر است. وقتی موجودات به بلوغ جنسی می‌رسند، گزینه ضعیف می‌شود و روند پیری آغاز می‌شود که درنهایت به مرگ می‌شود.

هیدر آب شیرین / هیدرا آب شیرین

هیدر آب که نامش برگرفته از مار اساطیری شیرین یونان باستان است، قابل‌توجهی در آن است.

در طول زندگی، ژن‌های ما جهش‌هایی را در خود جمع می‌کنند. برخی از جهش ها تصادفی هستند و برخی دیگر از نتایج رژیم غذایی یا عوامل بیرونی مانند نور UV هستند. بیشتر جهش‌ها تأثیری ندارند یا مضر هستند و تعداد بسیار اندکی از آن‌ها می‌توانند مفید باشند.

گابریلا کونتوریدس، زیست‌شناس توسعه‌ای در گروه انسان‌بلوشناسی دانشگاه آکسفورد می‌گوید، پیش از جنسیت، علیه هر جهش ژنی که احتمال تولیدمثل ارگانیسم را کاهش می‌دهد یا حتی ارگانیسم را پیش از تولیدمثل از بین ببرد، به‌شدت انتخاب می‌کند. اگر ارگانیسم را به بلوغ جنسی می‌رساند و می‌تواند ژن‌های خود را به نسل بعد منتقل کند، اگر طبیعی ضعیف می‌شود.

ماهی سالمون تخم‌گذار را در نظر بگیرید. او برای رسیدن به بزرگی و تولیدمثل به‌خوبی عمل می‌کند. فرزندان او احتمالاً بالاترین برای تخمریزی خواهند داشت. اگر جهش ژنی در ماهی سالمون پس از تخمریزی رخ می‌داد که به طور تصادفی طول عمر را افزایش می‌داد و به این معنا بود که یک سال دیگر زنده می‌ماند (گرچه این امر بسیار بعید است)، فرزندان مزیت بیشتری نسبت به برادر و خواهران خود دارند. نداشتند. ماهی سالمون بدون جهش هم قبلا تولیدمثل کرده است.

از دیدگاه انتخاب طبیعی، ادامه تلاش برای سالم ماندن پس از تولیدمثل بیشتر نیست. درنتیجه، هر ژنی که این امکان را فراهم می کند، تحت فشار انتخابی قرار نمی گیرد که باعث افزایش فراوانی آن شود. کنتوریدس می‌گوید:

فرد دوست دارد زنده باشد اما در آن مرحله، انتخاب طبیعی خیلی روی این موضوع کار نمی‌کند؛ زیرا چیز دیگری برای دادن به نسل بعد وجود ندارد.

همه موجودات به اندازه سالمونی که فقط یک بار تخمریزی می‌کند، افراطی عمل نمی‌کنند. برای برخی از فرزندان بیشتر به مدت طولانی‌تری زنده می‌مانند. بیشتر جهش‌هایی که در DNA ما رخ می‌دهد، تأثیری منفی دارد یا اصلاً اثری ندارد. بدن ما می‌تواند از این آسیب DNA را ترمیم کند. اما با ترمیم DNA هنگام پیری به‌علت ضعیف‌ترین گزینه طبیعی کاهش پیدا می‌کند.

پیری و مرگ به دو صورت اتفاق می‌افتد: اول، تجمع جهش‌های منفی به دلیل انتخاب ضعیف و دوم، حضور جهش‌هایی که ممکن است برای تولید مفید باشد اما از نظر عمر اثر منفی دارند.

مقالات مرتبط:

یکی از نمونه های مورد دوم جهش های ژن BRCA است. این جهش‌ها خطر ابتلا به سرطان تخمدان و سرطان سینه را به میزان قابل‌توجهی افزایش می‌دهند. اما همچنین با باروری بیشتر در زنان حامل آن‌ها در ارتباط هستند. بنابراین، ممکن است جهش‌های ژن BRCA در اوایل زندگی از نظر تولید مزیت داشته باشند، اما با خطر بیشتری مواجه شوند که در مراحل پیری همراه باشند. اما به خاطر انتخاب طبیعی پس از بلوغ جنسی ضعیف می‌شود، بیشتر باروری بر آسیبی که درنتیجه آن ایجاد می‌شود، برتری دارد.

کیتلین مکهیو، زیست‌شناس دانشگاه الیتی اورگن می‌گوید:

هر چیزی که اوایل زندگی اتفاق می‌افتد، درمقایسه‌با چیزی که پس از تولید سنمثل اتفاق می‌افتد، بیشتر دارد. زیرا قابلیت باروری چیزی است که واقعاً مهم است.

سلول پیرشدگی که در آن تقسیم می‌شود، ممکن است نمونه دیگری از مزیتی در اول عمر باشد که در آخر عمر معایبی باشد. سلول پیری از ما دربرابر سرطان محافظت می‌کند؛ زیرا می‌تواند از تکثیر سلول‌های دارای آسیب DNA جلوگیری کند. در هنگام پیری، سلول‌های پیر می‌توانند در بافت‌ها تجمع پیدا کنند و باعث آسیب و آسیب شوند و زمینه‌ساز بیماری‌های وابسته به سن شوند.

چند گونه بیشتر پیر می‌شوند، استثناهایی وجود دارد. برای مثال، بسیاری از گیاهان پیری جزئی را نشان می‌دهند و برخی از هزاران سال زندگی می‌کنند. یکی از نمونه‌های درخت شگرف پاندو در جنگل ملی فیش‌لیک در یوتا است. این درخت کلنی از درختان صنوبر لرزان نر است که از نظر ژنتیکی یکسان هستند و توسط یک سیستم ریشه به هم مرتبط شده اند. این درخت بیش از ۴۰۰ هزار متر مربع را در برگرفته و تخمین زده می‌شود که بیش از ۶۶۱۳ تن وزن داشته باشد. بر اساس برخی از تخمین ها، این درخت بیش از ده هزار سال عمر دارد.

یکی از خویشاوندان هیدر، یعنی عروس دریایی نامیرا روش مبتکرانه‌ای دیگر برای تضمین طول عمر دارد، این جانور در آسیب دیدن، بیماری یا استرس می‌تواند از مرحله اولیه به مرحله اولیه زندگی خود برگردد که پولیپ نامیده می‌شود.

سالمون / سالمون

سفر ط‌فرسایی ماهی سالمون از اقیانوس به سمت بالادست رودخانه آسیبی به ماهی وارد می‌کند که باعث می‌شود کمی پس از تخم‌ریزی بمیرد.

الکسی ماکلاکوف، استاد زیست‌شناسی و پیری شناسی زیستی در دانشگاه آنگلیای شرقی در بریتانیا می‌گوید این پیشنهاد نیز وجود دارد که برخی از گونه‌ها با افزایش موفقیت‌آمیز می‌شوند. شواهد محکمی در حمایت از این پدیده که پیری منفی نامیده می‌شود، وجود ندارد. ماکلاکوف می‌گوید:

اگر اکولوژیک به شکلی باشد که به تولید ناتوانی پایین بیاید یا اصلاً نمی تواند در اوایل زندگی کند، این امر عمل را تغییر می دهد.

نمونه‌هایی از این مورد ممکن است در حیواناتی که در حرمسرا جفت‌گیری می‌شوند، مانند گراز دریایی یا گوزن مشاهده کرد. یک نر ممکن است کل گروه مواد‌ها را کنترل کند. اندازه آن گروه و بنابراین، تعداد فرزندانی که می‌توانند داشته باشند، ممکن است با افزایش سن و جثه افزایش پیدا کند. بنابراین، با افزایش سن بازدهمثلی او همچنان بالا می‌رود.

ماکلاکوف می‌گوید درست است که برخی از انواع مختلف می‌توانند قدرت تولید مثلی خود را با افزایش سن حفظ کنند، آن‌ها نمونه‌های واقعی از پیری منفی و مطالعاتی هستند که این ادعا را کرده‌اند، ناقص هستند. درنهایت، گراز دریایی نمی‌تواند به‌طور نامحدود حرمسرا را کنترل کند.

رابطه جنسی ممکن است نقش عجیبی در نحوه پیری ما داشته باشد. طبق مطالعه‌ی مگان آرنوت و روث میس از کالج دانشگاهی لندن، زنانی که به طور منظم نسبت جنسی دارند، دیرتر یائسه می‌شوند. نویسندگان پیشنهاد می‌کنند که این نمونه‌ای از بدهی‌بستانی به این شکل است که اگر رابطه‌ای وجود نداشته باشد و احتمالاً مستعد نخواهد بود، سرمایه‌گذاری روی تخمک‌سازی روش سازگارانه‌ای به‌شمار نمی‌رود و انرژی که صرف تخمک‌گذاری می‌شود، بهتر است توسط بقیه بدن استفاده شود.

در بقیه سلسله حیوانات، به نظر می‌رسد که باروری بیشتر پیری را تسریع می‌کند. برای مثال، خفاش‌هایی که فرزندان بیشتری دارند، نسبت به خفاش‌هایی که فرزندان کمتری دارند، کمتر عمر می‌کنند. شاید، با داشتن فرصت تولید، آن‌ها همه منابع خود را صرف تولید مثل می‌کنند. مک‌هو می‌گوید: «موجوداتی که در اوایل زندگی خیلی خوب تولید می‌کنند، در نتیجه عملکرد عملکرد خوبی ندارند.» (حیدرها از این قاعده مستثنی هستند. به نظر نمی‌رسد که نرخ باروری آن‌ها در طول زندگی‌شان افزایش پیدا کند).

گونه‌هایی نیز دارند که طول عمر آن‌ها بین جنس‌ها بسیار متفاوت است. مورچه‌ها، زنبورها و موریانه‌ها معمولاً یک پادشاه یا ملکه هستند که ممکن است باروری بسیار بالا باشد و درمقایسه‌با کارگران عقیم بیشتر عمر کند. در مورد این موجودات، چرا هزینه تولیدمثل طول عمر آن‌ها را کم نمی‌کند؟ پاسخ ممکن است این باشد که شاه ملکه دربرابر یا بیشتر کسانی که کارگرها با آن روبه‌رو می‌شوند، محافظت می‌کنند و تفاوت سبک زندگی آن‌ها باعث می‌شود تئوری‌های پیری به یک شکل درمورد آن‌ها تبدیل شود.

مادر بزرگ و نوه / grandmother

داشتن مادربزرگ در محیط می‌تواند مزیت‌های زندگی بسیاری برای خانواده داشته باشد

بنابراین، اگر تأثیر شدیدی بر طول عمر ما داشته باشد، چرا انسانها تا مدت‌ها پس از توقف بچه‌دار شدن، همچنان زندگی می‌کنند؟ طبق «فرضیه مادربزرگ»، زنده ماندن بستگان مسن مهم دارد. زیرا تولیدمثل کاری پرهزینه و پرخطر است. مادربزرگ می‌تواند با سرمایه‌گذاری روی نوه‌هایش بقای برخی از ژن‌های خود را تضمین کنند و بنابراین عمر از دیدگاه طبیعی می‌تواند مزیتی به همراه داشته باشد.

کنتوریدس می‌گوید:

خانواده‌هایی که مادربزرگ در اطراف خود دارند، شایستگی تولیدمثلی بسیار بالاتری دارند، شاید به این دلیل باشد که مادر می‌تواند روی بچه‌های بیشتر تمرکز کند و مادربزرگ به پرورش کودکان قبلی کمک کند.

ازآنجاکه نوه‌ها فقط ۲۵ درصد از ژن‌هایشان با مادربزرگشان مشترک است، به همان اندازه خواهرزاده و برادرزاده‌ها با رابطه خویشاوندی دارند. به‌عنوان یک تئوری دیگر، ماکلاکوف می‌گوید:

شاید در گذشته تعداد کافی از زنان زنده نمی‌مانند تا در سن ۵۰ سالگی تولید کنند. بنابراین، انتخاب طبیعی درمورد اتفاقی که در سن ۵۰ سالگی برای تولیدمثل زن‌ها اتفاق می‌افتاد، خیلی ضعیف بود.

دیدگاه ماکلاکوف به همان اصل مرکزی پیری اشاره دارد که طبیعی است از تولیدمثل ضعیف می‌شود. بیشتر چه هنگام پیری برای ما رخ دهد، ممکن است خوشایند نباشد. اما نیروی قوی وجود ندارد تا از ما دربرابر آن محافظت کند.

منبع

اگر دوست داشتی امتیاز دادن یادت نره!