Рецепты бессмертия

Главной мечтой человечества на протяжении веков было желание жить вечно или неопределенно долго, по крайней мере, несколько сот лет. Как ни странно, в этом желании нет ничего фантастического. Живут же по 150–400 лет гидробионты — наши соседи — жители моря. Я имею в виду неколониальные организмы: моллюски, анемоны, иглокожие, рыбы, черепахи, киты. Колониальные кораллы живут еще дольше.

Биология гидробионтов — нестареющих жителей моря

Биологи считают, что среди рыб есть такие, которые способны расти всю жизнь, так как любое увеличение массы тела в воде неопасно. Они никогда не стареют и не умирают естественной смертью от старости, а погибают от внешних причин. Попытаемся проанализировать, что имеется общего в биологии этих нестареющих потенциально бессмертных организмов, каковы используемые ими механизмы достижения долголетия. Попробуем также понять, отчего они не живут вечно, а все же погибают.

Что такое старение?

Это стойкое возрастное ухудшение работоспособности и репродуктивной функции. Данное определение операционально, поскольку работоспособность и плодовитость можно объективно измерить и результаты обработать статистическими методами.

Сроки жизни экстрадолгожителей

Среди двух миллионов ныне живущих видов животных, по-видимому, только пара десятков видов экстрадолгожителей достигают максимального возраста 100 лет и выше. Например, среди рептилий из 200 видов черепах известны всего 8 видов-долгожителей морских, пресноводных и сухопутных черепах, живущих в Африке, Евразии и Америке, чей возраст превышает 100 лет. При этом возраст исполинской морской черепахи достигает 175 лет. Среди рыб своим долголетием известны белуга Husa husa (118 лет), североамериканский белый осетр Acipenser transmontanus (100 лет), палтус Hippoglossus hippoglossus (120 лет), групер коралловый Plectropomus pessuliferus (100 лет), морской каменный окунь Sebastes aleutians (205 лет) (Beverton, 1987). Гренландский кит Balaena mysticetus живет свыше 210 лет (George, Bada, 1999). Из беспозвоночных животных своим длинным жизненным циклом выделяются несколько видов морских двустворчатых моллюсков класса Bivalvia — Arctica islandica (100–220 лет), мидия Грэя Mytilus grayana (150 лет), гигантская тридакна Tridacna gigas (200 лет) (Finch, 1997). Недавно биологи из Великобритании (Университет Bangor, Уэльс) обнаружили экземпляр моллюска Arctica islandica возрастом 405–410 лет. Среди пресноводных двустворок замечательна пресноводная жемчужница Margaritifera margaritifera, обитающая в Европе и Северной Америке, имеющая самую длинную жизнь среди пресноводных беспозвоночных животных — 210–250 лет, хотя моллюски, обитающие на юге Европы, живут всего до 35 лет (Зюганов, 2004). Долгожителями считаются морские ежи (свыше 200 лет) (Ebert, Southon, 2003). Численность почти всех упомянутых видов-долгожителей подорвана человеком из-за пищевых, медицинских и сувенирных целей. Сейчас они занесены в национальные и международную Красные книги как исчезающие виды.

Пресноводная жемчужница (Margaritifera margaritifera)

Что объединяет нестареющих

Как правило, они имеют непрерывный асимптотический рост, и плодовитость их обычно не уменьшается, а наоборот, увеличивается с возрастом, поскольку положительно коррелирует с размерами тела. Перечисленные ниже факторы, провоцирующие старение, сокращают жизнь всем другим животным, кроме нестареющих. Экстрадолгожители легко нейтрализуют такие опасные угрозы, как мутации генов, оксиданты (активные формы кислорода), укорочение теломер, метилирование ДНК, гликозилирование белков и ДНК, нестабильность генома, гормональный дисбаланс, канцерогенез, влияние стрессоров.

У нестареющих не обнаруживается с возрастом таких характерных изменений, как артрит, гормональный хаос, менопауза, остеопороз, сосудистые нарушения, стирание зубов, катаракта хрусталика, накопление липофусцина в клетках и межклеточного коллагена (Бойко, 2007).

Мощная регенерация — характерная черта нестареющих

Некоторые виды типа иглокожих Echinodermata класса голотурий Holothurioidea (морские огурцы) совсем не имеют защитных структур (панцирей, колючек) и для защиты пользуются автотомией или эвисцерацией (отбрасывание части организма — кишки, гонады и легкие). Хищник (рыбы, ракообразные) отвлекается на шевелящуюся часть тела огурца и оставляет в покое само животное. Кроме того, голотурии производят тритерпеновые гликозиды — сапонины, оказывающие ихтиотоксическое действие. Молекулы гликозидов повреждают жаберные кровеносные сосуды рыб, тем самым способствуя эффективной защите морских огурцов. Хотя сроки жизни голотурий и оцениваются в 15–20 лет (Иванова-Казас, 1977), по многим признакам их можно отнести к нестареющим (увеличение плодовитости с возрастом, отсутствие климакса).

Крупные размеры и защитные структуры имеют не все долгожители

Безопасность некоторых из долгожителей надежно обеспечена крупными размерами или защитными структурами. Это гренландский кит, достигающий веса в 100 тонн, гигантские морские и сухопутные черепахи, имеющие вес в несколько сотен килограммов и массивный панцирь, моллюски-тридакны, имеющие вес до 300 кг и толстую раковину, все виды рыб-долгожителей, имеющих длину тела в несколько метров (кроме каменного окуня, достигающего в длину максимум 50 см). Однако прежде чем достигнуть взрослых размеров, молодь нестареющих проходит стадию мелких размеров. Обычно на этом отрезке жизненного цикла наблюдается высокая смертность от хищников. В то же время, долгожители голотурии и актинии состоят только из мягких тканей и, по существу, беззащитны от физических воздействий и хищников. Пресноводная жемчужница также имеет сомнительную защиту в виде тонкой (толщиной 0,5 см) раковины и миниатюрные размеры для долгожителя (12–15 см).

Белокорый палтус Hippoglossus hippoglossus, отдельные особи этого вида доживают до 120 лет.

Можно подытожить, что долгожители имеются в разных неродственных между собой классах из царств беспозвоночных и позвоночных животных. Возникли они в процессе эволюции в разных точках Земли и в разное время. Всех их без исключения объединяет непрерывный асимптотический рост и, по-видимому, хорошая способность к регенерации и ранозаживлению. Часть видов тает в «травмоопасных» биотопах (иглокожие, моллюски, сухопутные черепахи). Каких-либо температурных и пищевых закономерностей не прослеживается (кроме жемчужницы и красного морского ежа — у них явные предпочтения к холодному климату и низкокалорийной диете). Напротив, у тропических долгожителей — морских черепах, рыб и актиний — имеются предпочтения к высококалорийной диете, в то время как у тропических голотурий и морских ежей вегетарианские предпочтения.

Нестареющие — заложники своего роста. Фатальными становятся их сверхкрупные размеры.

Для начала зададимся вопросом: имеется ли верхний предел размеров животных? Самым крупным животным считается 100-тонный гренландский кит. Он мог стать таким большим, потому что его гигантскую массу поддерживает вода. Считается, что наземное животное с такой же массой было бы раздавлено собственным весом (Шмидт-Ниельсен, 1987). Самое крупное наземное животное — 5-тонный слон, чей максимальный возраст достигает всего 60 лет.

Полевые наблюдения выявили, что «нестареющие» не умирают от случайных причин, как считают некоторые геронтологи, а погибают в конечном счете от голода или, по сути, от геометрических последствий своего непрерывного роста — сверхкрупных размеров — вырастания из своей экологической ниши — утраты необходимого проворства в добывании пищи и в финале — от дефицита питательных веществ.

Современные гигантские сухопутные черепахи-долгожители имеют вес всего несколько сот килограмм. Черепахи пьют воду в больших количествах. Только на больших островах имеются источники, и они находятся в центральной части на большой высоте. Поэтому черепахи, живущие в низменных районах, вынуждены проходить значительные расстояния. Кроме того, черепахи питаются листьями с нижних ветвей деревьев. Скорее всего фактором, лимитирующим сроки жизни, является невозможность носить слишком тяжелый панцирь и проигрыш в конкурентной борьбе более молодым и проворным собратьям.

Слоновая, или галапагосская черепаха (Chelonoidis elephantopus)

Морские огурцы (голотурии). Подводные наблюдения и видеосъемка, проведенные нами в Красном и Андаманском морях (бассейн Индийского океана), за пищевым поведением гигантских голотурий Thelenota ananas показали следующее. Голотурии — донные животные, они ползают по дну при помощи амбулакральных ножек, щупалец или просто благодаря мыщечному сокращению тела. Питаются они обычно при помощи щупалец, захватывая ими добычу и затем заглатывая ее. Голотурии питаются органическими остатками и микроорганизмами, находящимися в грунте, потребляя их в больших количествах. Будучи молодыми, голотурии, которые имеют размеры менее полуметра, без труда преодолевают каменные или коралловые барьеры между песчано-илистыми полянками, являющимися, по сути, кормовыми площадками для этих животных. Однако по достижении длины тела 50–100 см «старичкам " с огромным трудом удается еле-еле переползти барьеры и попасть на свежую кормовую площадку. Таким образом, съев всю пищу на старой площадке, крупной особи остается длительно голодать.

Морские ежи. Подводные наблюдения на Средиземном и Красном морях показали, что ежи рода Strongylocentrotus всеядны. Они потребляют растительность, мертвых рыб и другую падаль, ракушек и т. п. Скалы, даже гранитные, бывают просверлены морскими ежами там, где силен прибой. Иногда эти пещеры выглядят, как котлы в полметра глубиной. Такой образ жизни спасает ежей от хищников или прибоя. Однако выросшие до 20–30 см ежи не могут выбраться из этих ловушек и погибают от голода.

Морской еж Strongylocentrotus

Актинии. Подводные наблюдения за их поведением в природе (Атлантический океан) показали следующее. Когда экспериментатор раздражает актиний Anemonia viridis длинной палкой, они сморщиваются и уходят в расщелину. А если актиния слишком большая (20×15 см) и тяжелая, то она уже не влезает в укрытие, когда сжимается, и ей, соответственно, некуда деваться от хищника.

Гигантская тридакна (Tridacna gigas). Подводные наблюдения в Красном море показали, что старый моллюск погибает, потому что, когда ему нужно быстро захлопнуться, он уже не успевает этого делать. В мантийной полости содержится более 100 литров воды, ее за секунду не выпустить, и хищники успевают повредить мантию.

Гигантская тридакна Tridacna gigas

Гигантский групер Epinephelus lanceolatus (доживают до 100–120 лет). Наблюдения в Индийском океане за пищевым поведением этих исполинов длиной 2,5 метра и весом до 400 кг показали, что гигант проигрывает конкуренцию с молодыми особями в охране индивидуальных участков. Если рядом самец помоложе, он показывает быструю атаку на старика. Старик поджимает хвост, уплывает. Ему хотелось покушать краба, а он уже не может на данной территории это сделать. Вот почему они умирают — из-за конкуренции. То есть им либо еды не хватает, либо возникают стрессовые ситуации, и они начинают болеть.

Старичку не хватает уже поворотливости, чтобы цапнуть молодого конкурента, у него слишком крупные размеры, чтобы пролезть в пещерку и отдохнуть. То есть он физически вырастает из своей экологической ниши. Но он не стареет. У него прекрасное зрение, он видит малейшее шевеление усиков креветки из-под дальнего камня. Никакой старческой катаракты хрусталика. Он не болеет, просто становится неповоротливым и слишком крупным. Нестареющие животные умирают из-за того, что на территории на всех не хватает ресурсов.

Обитание в водной среде продлевает жизнь

Если в классах рептилий, птиц и млекопитающих сравнивать «наземный» — «водный», родственные пары видов (например, сухопутную и морскую черепахи, эму — альбатроса, слона — кита) сходных размеров, то выяснится, что водные виды живут, как правило, в 2–3 раза дольше.

Почему?

Ответ лежит на поверхности. В воде сердцу гидробионта не нужно такого напряжения по преодолению гравитации, чтобы гнать кровь вверх к головному мозгу. Для человека это очень существенно. Антропологи доказывают, что, когда человек в процессе эволюции перешел к прямохождению, он получил много проблем. В числе их и укрепление костей таза, так что женщины стали рожать в муках. Это и инсульты в мозг из-за частых ритмических растяжений сосудов мозга, так как сердцу приходится делать энергичные толчки крови вверх, что в итоге приводит к хрупкости стенок мозговых сосудов.

Между прочим, дайвер, когда «парит» в толще воды в течение часа-двух в день, тем самым делает профилактику своей сердечно-сосудистой системы, поскольку и сердце замедляет пульс, и сосуды «расслабляются «. Что называется, Создатель не засчитывает вам в отведенный земной срок часы, проведенные за занятием сноркелингом и дайвингом.

Валерий Зюганов, доктор биологических наук | Журнал «Нептун» № 3/2010 (60) | фото из архива редакции
Скачать в формате.pdf