Γιατί πεθαίνουμε; Υπάρχει άραγε απάντηση στην πιο σοβαρή «ανόητη ερώτηση»;
ΜΑΚΡΟΒΙΟΤΙΚΗ
Posted by Youmagazine Staff
Ορισμένες μέδουσες και ύδρες μάς λένε ότι η αθανασία είναι κάτι εφικτό. Οπότε γιατί όλοι εμείς οι υπόλοιποι είμαστε καταδικασμένοι σε θάνατο;
Γιατί πεθαίνουν τα έμβια όντα; Image: Wikimedia Commons
v
ΑΠΟ ΟΛΟΥΣ ΤΟΥΣ υπέροχους παράξενους υδρόβιους οργανισμούς που τριγυρίζουν στους ωκεανούς και τα ποτάμια μας, ίσως να αγνοείτε έναν από τους πιο σημαντικούς για τους επιστήμονες: την ύδρα. Πήρε το όνομά της από τη Λερναία Ύδρα, το μυθικό ον, του οποίου τα κεφάλια μπορούσαν να ξαναφυτρώσουν. Είναι είδος συγγενικό με μέδουσες, ανεμώνες και κοράλλια. Μοιάζει λίγο σαν σπόρος πικραλίδας, με μακρύ σώμα και πλοκάμια, αλλά έχει μια αξιοσημείωτη ιδιότητα: μπορεί να αναγεννηθεί. Εάν κόψετε μια ύδρα σε πολλά κομμάτια, κάθε κομμάτι θα ξαναγεννηθεί σε έναν πλήρη, νέο οργανισμό.
Οι αναγεννητικές τους ιδιότητες έχουν κεντρίσει το ενδιαφέρον των βιολόγων που αναζητούν στοιχεία αθανασίας στη φύση. Γιατί αυτά τα είδη φαίνεται να μην πεθαίνουν από φυσικά αίτια; Και τελικά είναι ο θάνατος αναπόφευκτος; Στα ερωτήματα αυτά προσπαθεί να απαντήσει άρθρο του BBC.
Η γήρανση περιγράφηκε στα μέσα του 20ου αιώνα ως συμβιβασμός μεταξύ αναπαραγωγής και συντήρησης κυττάρων. Αρχικά, τα σώματα των οργανισμών χρησιμοποιούν τους πόρους τους για να αναπτυχθούν και να μας κρατήσουν υγιείς – για να διατηρήσουν τα κύτταρά μας. Κατά τη διάρκεια της παιδικής και εφηβικής ηλικίας, η έμφαση δίνεται στο να παραμείνουμε ζωντανοί και να γίνουμε όσο το δυνατόν πιο δυνατοί και υγιείς.
Μετά τη σεξουαλική ωριμότητα (15-17 στα κορίτσια, 16-17 στα αγόρια), η προτεραιότητα μεταβαίνει στην αναπαραγωγή. Επειδή, για τους περισσότερους οργανισμούς, οι πόροι συντήρησης της ζωής είναι περιορισμένοι, η προτεραιότητα στην παραγωγή απογόνων αποβαίνει σε βάρος της διατήρησης της υγείας. Έτσι, από μια ηλικία και μετά, ο οργανισμός αρχίζει και ασθενεί.
Πάρτε ως παράδειγμα έναν σολομό. Κολυμπάει αντίθετα στο ρεύμα, γεννάει και αμέσως μετά πεθαίνει. Τα πάντα δαπανώνται για να δώσουν στον σολομό την καλύτερη ευκαιρία να φτάσει στον τόπο ωοτοκίας, και μόλις φτάσει εκεί εκμεταλλεύεται στο έπακρο την ευκαιρία. Οι πιθανότητες ο σολομός να γυρίσει πίσω, να επιβιώσει άλλον έναν χρόνο στη θάλασσα, να κάνει ξανά το ίδιο ταξίδι επιστροφής και να αναπαραχθεί με επιτυχία για δεύτερη φορά είναι τόσο περιορισμένες, που η φυσική επιλογή δεν ευνοεί κάτι τέτοιο.
Μόλις οι οργανισμοί μεταβιβάσουν τα χαρακτηριστικά τους στους απογόνους, η δύναμη της φυσικής επιλογής εξασθενεί και αρχίζει η διαδικασία γήρανσης, που τελικά οδηγεί στον θάνατο.
ν
Η ύδρα του γλυκού νερού δεν γνωρίζει τον θάνατο γιατί αναπαράγεται μονογονικα με εκβλάστηση. Στη συνέχεια, αναπτύσσεται, αποχωρίζεται και ζει ανεξάρτητα από τον μητρικό οργανισμό. Image: Wikimedia Commons
ν
Ξόδεμα δύναμης
Η αναπαραγωγή είναι ένα πολύ ισχυρό ένστικτο, συμβάλλει όμως στην σπατάλη δυνάμεων. Μόλις οι οργανισμοί φτάσουν σε σεξουαλική ωριμότητα και αναπαραχθούν, η δύναμη της φυσικής επιλογής εξασθενεί και αρχίζει η διαδικασία γήρανσης, που οδηγεί τελικά στο θάνατο, γιατί ο οργανισμός επιτέλεσε τον σκοπό του.
Κατά τη διάρκεια της ζωής μας, τα γονίδιά μας υφίστανται μεταλλάξεις. Μερικές είναι εντελώς τυχαίες, άλλες είναι αποτέλεσμα της διατροφής μας, του τρόπου ζωής ή εξωτερικών παραγόντων όπως το υπεριώδες φως. Οι περισσότερες ‘η δεν κάνουν τίποτα ή είναι επιβλαβείς. Ελάχιστες είναι χρήσιμες.
Πριν από τη σεξουαλική ωριμότητα, «οποιαδήποτε γονιδιακή μετάλλαξη που μειώνει την πιθανότητα αναπαραγωγής ενός οργανισμού ή ακόμη και σκοτώνει τον οργανισμό πριν αναπαραχθεί, θα απορριπτόταν», λέει η Γαβριέλλα Κουντουρίδη, εξελικτική βιολόγος στο τμήμα ανθρωπολογίας του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης. Μόλις όμως ένας οργανισμός φτάσει σε σεξουαλική ωριμότητα, θα περάσει τα γονίδιά του στην επόμενη γενιά. Σε αυτό το σημείο, η δύναμη της φυσικής επιλογής εξασθενεί.
ν
Μόλις ενηλικιωθούν οι σολομοί αφήνουν την ανοιχτή θάλασσα και επιστρέφουν πίσω στα ρυάκια και τις λίμνες όπου γεννήθηκαν για να αναπαραχθούν. Οι περισσότεροι πεθαίνουν μετά την αναπαραγωγή. Λίγοι επιστρέφουν στον ωκεανό. Image: Wikimedia Commons
ν
Ας επιστρέψουμε στο σολομό μας. Έχει ζήσει καλά για να φτάσει στην ενηλικίωση και να αναπαραχθεί. Αυτό σημαίνει ότι οι απόγονοί του θα έχουν μεγάλες πιθανότητες να επιζήσουν και να ωοτοκήσουν επίσης. Εάν στον σολομό μας συνέβαινε μια γονιδιακή μετάλλαξη μετά την ανάπτυξή του που αύξανε τυχαία τη διάρκεια ζωής του και επιβίωνε άλλον έναν χρόνο (παρ’ όλο που αυτό θα ήταν εξαιρετικά απίθανο), δεν σημαίνει ότι οι απόγονοί του θα είχαν κάποιο σημαντικό πλεονέκτημα έναντι των άλλων συγγενών τους. Γιατί ο σολομός μας έχει ήδη μια γενιά (χωρίς τη μετάλλαξη) εκεί έξω.
Σκοπός της φυσικής επιλογής είναι η διατήρηση του είδους και όχι η επιβίωση του ατόμου. Επομένως, δεν υπάρχει κανένα όφελος, από τη συνέχιση της προσπάθειας που απαιτείται για να παραμείνουμε υγιείς μετά την αναπαραγωγή. Σαν αποτέλεσμα, τυχόν γονίδια που το επιτρέπουν αυτό δεν υπόκεινται σε επιλογή που θα οδηγούσε στο να διατηρηθούν και να γίνουν πιο κοινά.
«Ένα άτομο θέλει να μείνει ζωντανό. Αλλά σε αυτό το σημείο, η φυσική επιλογή δεν δουλεύει τόσο σκληρά γι’ αυτό, δεν το ευνοεί, επειδή δεν έχει κάτι άλλο να προσφέρει στην επόμενη γενιά», εξηγεί η κ. Κουντουρίδη.
ν
Η Turritopsis dohrnii γνωστή και ως Αθάνατη μέδουσα είναι είδος μικρής, βιολογικώς αθάνατης μέδουσας που απαντάται στη Μεσόγειο και στις θάλασσες της Ιαπωνίας. Image: Wikimedia Commons
ν
Ωστόσο, δεν είναι όλοι οι οργανισμοί τόσο ακραίοι όπως ο σολομός. Κάποιοι επιβιώνουν λίγο περισσότερο για να κάνουν περισσότερους απογόνους. Οι περισσότερες μεταλλάξεις στο DNA μας έχουν αρνητικές ή καθόλου συνέπειες. Το σώμα μας είναι σε θέση να επιδιορθώσει μέρος αυτής της βλάβης στο DNA, αλλά η ικανότητά μας να το κάνουμε αυτό συνεχώς επιδεινώνεται με την ηλικία λόγω της απροθυμίας της φυσικής επιλογής.
Όσο μεγαλώνουμε, τα γηρασμένα κύτταρα συσσωρεύονται στους ιστούς, προκαλώντας βλάβες και φλεγμονές, που είναι πρόδρομοι ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία.
Η γήρανση και ο θάνατος συμβαίνουν με δύο τρόπους: αφενός με τη συσσώρευση αρνητικών μεταλλάξεων λόγω ασθενούς φυσικής επιλογής και αφετέρου με μεταλλάξεις που μπορεί να ήταν επωφελείς για την αναπαραγωγή, αλλά είναι αρνητικές όσον αφορά τη μεγάλη διάρκεια ζωής.
Τεκνοποίηση και θάνατος
Ένα παράδειγμα του τελευταίου είναι οι μεταλλάξεις του γονιδίου BRCA. Είναι γνωστό ότι αυξάνουν σημαντικά τον κίνδυνο καρκίνου του μαστού και των ωοθηκών, αλλά έχουν επίσης συνδεθεί με υψηλότερη γονιμότητα σε γυναίκες. Θα μπορούσε κάποιος να πει ότι οι μεταλλάξεις του γονιδίου BRCA προσφέρουν αναπαραγωγικό πλεονέκτημα νωρίτερα στη ζωή, ακολουθούμενο από μεγαλύτερο κίνδυνο για την υγεία αργότερα. Αυτό συμβαίνει επειδή η φυσική επιλογή εξασθενεί μετά τη σεξουαλική ωριμότητα, το αναπαραγωγικό πλεονέκτημα υπερτερεί του μειονεκτήματος.
«Ό,τι συμβαίνει νωρίτερα στη ζωή είναι σημαντικότερο απ’ ό,τι συμβαίνει μετά την ηλικία της αναπαραγωγής, γιατί το αναπαραγωγικό δυναμικό είναι πραγματικά αυτό που έχει σημασία», λέει η Kaitlin McHugh, βιολόγος από το Πανεπιστήμιο του Όρεγκον.
Η γήρανση των κυττάρων, όπου τα κύτταρα σταματούν να διαιρούνται, είναι ένα άλλο παράδειγμα που ένα μειονέκτημα μετατρέπεται σε πλεονέκτημα. Η γήρανση μας προστατεύει από τον καρκίνο γιατί αποτρέπει τον πολλαπλασιασμό ενός κυττάρου με βλάβη στο DNA. Αργότερα στη ζωή, ωστόσο, τα γηρασμένα κύτταρα μπορούν να συσσωρευτούν όπως είπαμε στους ιστούς, προκαλώντας βλάβες και φλεγμονές, και είναι πρόδρομοι ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία.
Συμπερασματικά
Εκτός ορισμένων εξαιρέσεων, ο γενικός κανόνας είναι ο εξής στο ζωικό βασίλειο: όσο πιο γόνιμος είσαι τόσο περισσότερο θα επιταχύνεις τη γήρανση. Οι νυχτερίδες που έχουν πολλούς απογόνους ζουν πιο σύντομη ζωή, για παράδειγμα, από εκείνες που έχουν λιγότερους απογόνους. Ίσως, επειδή τους δίνεται η ευκαιρία της αναπαραγωγής, επενδύσουν τα πάντα σε αυτή.
«Υπάρχει αυτό το αρνητικό αντιστάθμισμα στο χρονοδιάγραμμα, όπου οι οργανισμοί που αναπαράγονται πολύ καλά νωρίς στη ζωή δεν τα πηγαίνουν τόσο καλά αργά στη ζωή», λέει η McHugh. Αυτό ισχύει για όλα τα έμβια όντα. (Μόνο η ύδρα αποτελεί εξαίρεση σε αυτόν τον κανόνα. Τα ποσοστά γονιμότητάς της δεν φαίνεται να μειώνονται κατά τη διάρκεια της ζωής της).
ν
