پیرترین جانور روی خشکی که قبل از اختراع لامپ متولد شد
لاکپشتهای غولپیکر از جمله گونههای با طول عمر بسیار بالا در کره زمین هستند. این جانوران دیدگاههای زیستشناسان درباره امکانپذیری طول عمر بسیار زیاد برای مهرهداران زمینی را بازتعریف میکنند.
فرادید| سوابق تأییدشده نشان میدهند «لاکپشتهای غولپیکر آلدابرا» و «لاکپشتهای غولپیکر گالاپاگوس» همواره بیش از ۱۲۰ تا ۱۵۰ سال عمر میکنند. برخی مانند «جاناتان» در سنت هِلِنا، حتی به سن نزدیک به دو قرن رسیدهاند.
به گزارش فرادید، اما چیزی که بیش از طول عمر زیاد آنها جالب است، سازگاریهای تکاملی است که این امکان را فراهم کرده است؛ مسألهای که تحقیقات مدرن شروع به کشف آن کرده است. لاکپشتهای غولپیکر یک آزمایش تکاملی در بقاء درازمدت هستند. احتمالاً این حیوانات یکی از شفافترین پنجرهها را به زیستشناسی طول عمر بسیار بالا میگشایند.
جاناتان، لاکپشت ۱۹۳ ساله
جاناتان یک لاکپشت غولپیکر است که در سنت هلنا زندگی میکند و قدیمیترین حیوان زمینی زنده شناختهشده است. منابع تاریخی نشان میدهند که او حوالی سال ۱۸۳۲ متولد شده و فرماندار سنت هلنا برای او تاریخ تولد رسمی ۴ دسامبر را ثبت کرده، بنابراین او اکنون ۱۹۳ساله است.
این به آن معناست که جاناتان پیش از اختراع لامپ، تلفن و حتی نخستین عکس از یک انسان متولد شده است. امروزه او در محوطه اقامتگاه فرماندار، زندگی بسیار راحت و حفاظتشدهای دارد. دامپزشکان او را به عنوان حیوانی که نزدیک به دو قرن عمر دارد، بسیار سالم و پایدار توصیف میکنند.
آنچه جاناتان را برای علم ارزشمند کرده، مستندسازی طول عمر او در طول تاریخ است: عکسهای اولیه، او را در دهه ۱۸۸۰ به عنوان یک بزرگسال کامل نشان میدهند، یعنی او آن زمان حداقل ۵۰ سال داشته است.
با این حال، باوجود سن بسیار بالا، جاناتان کاهشهای اندکی مرتبط با سن در بینایی و شنوایی خود دارد. او همچنان به خوبی غذا میخورد، با مراقبان خود تعامل دارد و اجتماعی است. هیچ نشانهای از کاهش شدید فیزیولوژیکی که برای حیوانی با سن نزدیک به دو قرن انتظار میرود، دیده نمیشود.
با این حال، جاناتان میان لاکپشتها یک استثناء نیست. در واقع، او نمونهای کاملاً نمایانگر از روند پیر شدن بسیاری از لاکپشتهای غولپیکر است: آرام، پیوسته و با حداقل زوال جسمانی، حتی پس از ۱۵۰ تا ۱۸۰ سال زندگی. این امر نتیجه مجموعهای از ویژگیهای تکاملی، فیزیولوژیکی و ژنومی است که به طور کلی پیری را کند میکنند و از سلولها در برابر آسیب محافظت میکنند.
طول عمر لاکپشتهای غولپیکر نتیجه تکامل است
محیطهای جزیرهای (بهویژه گالاپاگوس و آتول آلدابرا) از دید تاریخی خطر شکار طبیعی بسیار کمی برای لاکپشتها داشتهاند. در این اکوسیستمهای بسیار پایدار که غذا به وفور موجود است و شکارچیان کم هستند، تکامل حیواناتی را ترجیح داده که کند رشد میکنند، دیر تولیدمثل میکنند و سرمایهگذاری زیادی روی بقاء درازمدت دارند، نه تولیدمثل کوتاهمدت.
احتمالاً همین استراتژی زندگی منجر به طول عمر طبیعی بیشتر میشود. همانطور که در تحلیل سال ۲۰۱۴ مجله Nature که بیش از ۴۰ گونه را مقایسه کرده آمده، لاکپشتهای غولپیکر یکی از پایینترین نرخهای پیری را میان مهرهداران دارند. منحنی مرگومیر آنها کمابیش صاف است، برخلاف بیشتر موجودات که با افزایش سن بهشدت بالا میرود.
لاکپشتهای غولپیکر متابولیسمی مناسب طول عمر دارند
به دلیل نرخ متابولیسم بسیار کُند، لاکپشتهای غولپیکر مولکولهای آسیبرسان کمتری تولید میکنند: یعنی همان مولکولهایی که به مرور در سلولها جمع میشوند. با فشار اکسیداتیو کمتر، بافتهای لاکپشت بسیار کندتر از پستانداران دچار تحلیل میشوند.
مطالعات فیزیولوژیکی نشان میدهند خزندگان دفاع آنتیاکسیدانی قوی دارند که احتمالاً عامل اصلی تجربه کاهش آسیب متابولیکی است. به بیان ساده، فرسایش داخلی آنها با سرعت بسیار کمتری نسبت به پستانداران رخ میدهد.
ژنوم لاکپشتهای غولپیکر برای حفاظت و ترمیم طراحی شده است
مطالعه ژنومی سال ۲۰۱۹ منتشر شده در Nature Ecology & Evolution نشان داد که لاکپشتهای غولپیکر خانوادههای ژنی گستردهای دارند که مرتبط با ترمیم DNA، سیستم ایمنی قوی، تولید آنتیاکسیدان و سرکوب تومور هستند. این گونهها ژنهای تکثیرشده متعددی دارند که در تنظیم چرخه سلولی، آپوپتوز و پاسخ به آسیب DNA دخیل هستند و به همین دلیل، سطوح محافظتی طبیعی مضاعف دارند.
این الگو مشابه آن چیزیست که در دیگر گونههای با طول عمر بالا مانند فیلها دیده میشود، اگرچه لاکپشتها از معماری ژنتیکی متفاوتی استفاده میکنند. این سازگاریهای ژنومی مانع بسیاری از فرآیندهای مولکولی میشوند که معمولاً پیری را در مهرهداران پیش میبرند.
لاکپشتهای غولپیکر نگهداری سلولی موثری دارند
مطالعه ۲۰۱۹ نشان میدهد لاکپشتهای با طول عمر بالا فعالیت قابلتوجهی در مسیرهای مرتبط با پروتئواستاز، اتوفاژی و نگهداری میتوکندری دارند. این فرآیندها مانع تجمع آسیب سلولی میشوند و به حفظ عملکرد بافتها تا سنین بالا کمک میکنند.
اهمیت طول عمر لاکپشتهای غولپیکر
این چهار سازگاری سبب میشوند لاکپشتهای غولپیکر بتوانند در تمام سطوح زیستی، از ژنوم تا سلول تا کل بدن، به آرامی پیر شوند. درک این سازگاریها درسهای علمی، حفاظتی و زیستشناسی پیری مهمی در بردارد.
مطالعه ژنتیک و فیزیولوژی آنها به پژوهشگران چارچوبی برای درک چگونگی افزایش طول عمر و کاهش نرخ بیماریها ارائه میدهد. این دادهها برای حوزههایی مانند علم طول عمر، زیستشناسی سرطان، پزشکی تکاملی و پژوهش بیماریهای مرتبط با سن دارای اهمیت است.
با این حال، لاکپشتهای غولپیکر گالاپاگوس و آلدابرا به حمایت حفاظتی وابسته هستند. تولیدمثل کُند و طول عمر طولانی آنها را در برابر تغییرات زیستمحیطی، تغییرات اقلیمی و گونههای مهاجم آسیبپذیر میکند. درک طول عمر آنها به محافظان حیاتوحش کمک میکند برنامههای پرورش، پیشبینی بازیابی جمعیت و حفظ نسلهای آینده را مدیریت کنند.
اما شاید مهمتر از همه، لاکپشتهای غولپیکر فهم ما از طول عمر یک مهرهدار را گسترش میدهند. آنها ثابت میکنند پیری فرایندی جهانی و اجتنابناپذیر نیست؛ میتوان آن را کُند کرد، تغییر شکل داد یا تقریباً متوقف کرد.
این درست همان چیزیست که آنها را به یک شگفتی تکاملی تبدیل میکند: زیستشناسی آنها مفروضات دیرینه درباره پیری را به چالش میکشد و ما را به طرح پرسشهای جدید علمی درباره پیری، دلیل آن و انعطافپذیری آن در زندگی روی زمین وا میدارد.
مترجم: زهرا ذوالقدر
