يجد العلماء أنواعا من السلاحف لا يبدو أنها تتقدم في العمر

يجد العلماء أنواعا من السلاحف لا يبدو أنها تتقدم في العمر

قد لا تزداد احتمالية موت السلاحف مع تقدم العمر.

كيف تغلبت السلاحف على الشيخوخة؟

الموت يأتي للجميع ، لكن الشيخوخة لا تأتي - على الأقل بالنسبة لبعض أنواع الحيوانات

وجدت دراستان جديدتان نشرت يوم الخميس (23 يونيو) في مجلة Science أن السلاحف والسلاحف لديها معدلات شيخوخة بطيئة بشكل ملحوظ. في الأسر ، دون ضغوط العثور على الطعام وتجنب الحيوانات المفترسة ، قد لا يتقدم في السن على الإطلاق.

قالت المؤلفة الرئيسية للدراسة ريتا دي سيلفا ، التي أجرت البحث أثناء وجودها في جامعة جنوب الدنمارك وهي الآن عالمة أحياء في جامعة بورتو في البرتغال: "هذا رائع للغاية". ما يجعل الأمر أكثر إثارة للاهتمام هو أن البشر المعاصرين لم يطلقوا هذه الميزة بعد ، على الرغم من أننا نعيش في عالم به تحديات أقل لبقائنا اليومي من مواطن أسلافنا الأوائل. 

قال دي سيلفا لـ Live Science AR: "بصفتنا بشرا حديثين ، نميل إلى العيش في ظروف جيدة حقا ، وبالتالي فإن البيئة بالنسبة لنا ستكون قريبة من المثالية [أيضا]". "ومع ذلك ، لا يمكننا خفض معدل الشيخوخة لدينا."

كيف تتجنب السلاحف الشيخوخة هو أمر غامض بعض الشيء ، لكن السر قد يكمن في أصدافها.

الشيخوخة والموت 

يتطلب فهم القوة العظمى المضادة للشيخوخة لدى هذه السلاحف أولا درسا تعليميا سريعا حول الفكرة المحيرة للعقل القائلة بأنه في حين أن الموت أمر لا مفر منه ، فإن الشيخوخة قد لا تكون كذلك. هناك طريقتان للتفكير في العمر. الأول هو طول العمر ، أو أقصى عمر للأنواع. غالبا ما يعرف العلماء طول العمر بأنه العمر الذي تتوفى فيه نسبة كبيرة ، على سبيل المثال 95٪ ، من البالغين. بالنسبة للبشر ، هذا يربط طول العمر بحوالي 100 عام.

الطريقة الأخرى للتفكير في الشيخوخة هي الشيخوخة. الشيخوخة هي إضعاف الكائن الحي مع تقدم العمر. من السهل رؤية هذا في البشر. مع تقدم العمر ، تتعثر أجهزة المناعة ، وتصبح العظام هشة ، وأعلام الطاقة. علاوة على ذلك ، تزداد احتمالية الموت إحصائيا مع كل عام من العمر. على سبيل المثال ، وفقا للجداول الاكتوارية لإدارة الضمان الاجتماعي ، فإن الرجل البالغ من العمر 50 عامًا في الولايات المتحدة لديه فرصة بنسبة 0.48 ٪ للوفاة خلال العام المقبل. رجل يبلغ من العمر 80 عاما لديه فرصة 5.6٪ للوفاة في غضون عام. بالنسبة للرجل البالغ من العمر مائة عام ، هناك احتمال بنسبة 35٪ أنه لن يتصل هاتفياً في العام المقبل.

يكشف البحث الجديد أن تراكم المخاطر هذا يكون أبطأ بكثير في السلاحف ، وفي بعض الحالات قد لا يكون موجودا على الإطلاق. بمعنى آخر ، في بعض الأنواع ، لا يزيد العمر من خطر الموت. في النهاية ، تموت جميع السلاحف ، لأنه إذا كانت هناك فرصة بنسبة 1 ٪ للوفاة كل عام ، فمن المحتم أن يظهر عدد الزواحف التي تتحدى العمر في النهاية. لكن فرصة الموت هذه قد تكون هي نفسها سواء كان عمر السلحفاة 5 أو 25 عاما - أو في حالات بعض الأنواع طويلة العمر ، ربما حتى 125 عاما.  

لاحظ العلماء منذ فترة طويلة أن السلاحف والسلاحف يمكن أن تعيش حياة طويلة للغاية. هذا العام ، على سبيل المثال ، بلغ عمر سلحفاة سيشل العملاقة ( Aldabrachelys gigantea hololissa ) اسمه جوناثان عام 190 ، مما جعله أقدم سلحفاة على الإطلاق وأقدم حيوان بري مسجل. تشير الأبحاث حول بيولوجيا السلاحف إلى أن السلاحف والسلاحف قادرة على قتل الخلايا التالفة بسرعة وأنها مقاومة لتلف الحمض النووي الذي يتراكم بمرور الوقت مع انقسام الخلايا ؛ ذكرت Live Science AR سابقا أن هذا يحمي الأفراد حتى عند دخولهم سن الشيخوخة .

تطور الشيخوخة 

السؤال الكبير ، من الناحية التطورية ، هو كيف جمعت السلاحف هذه القوى المذهلة لمكافحة الشيخوخة - ولماذا بقينا عالقين في الشيخوخة. في الدراستين الجديدتين ، قام الباحثون بالتحقيق في السؤال في كل من السلاحف البرية والسلاحف الأسيرة. 

نظرت الدراسة التي قادها دي سيلفا في 52 نوعا في الأسر كانت سجلاتها متاحة في Species360 Zoological Information Management System ، وهو برنامج تستخدمه حدائق الحيوان لتتبع البيانات حول تربية الحيوانات. ووجدوا أن حوالي 75٪ من الأنواع أظهرت معدلات شيخوخة صفرية أو معدومة. في بعض الحالات ، كان هناك نطاق واسع من عدم اليقين حول معدل شيخوخة الأنواع ، ولكن في حالات أخرى ، كانت الأرقام متسقة حول الصفر ، مما يعني أن هذه الأنواع ربما تعمر ببطء شديد أو لا تتقدم على الإطلاق. تضمنت بعض هذه الأعمار المتسقة السلحفاة اليونانية ( Testudo graeca ) وسلحفاة المستنقعات السوداء ( Siebenrockiella crassicollis ). سلحفاة Aldabra العملاقة ( Aldabrachelys gigantea) أظهر معدل شيخوخة ضئيل ومتوسط ​​عمر طويل بشكل خاص يبلغ 60 عاما أو أكثر في الأسر. سلحفاة غالاباغوس ( Chelonoidis niger ) ، أحد الأنواع التي درسها العالم تشارلز داروين في رحلته إلى الجزر التي تحمل الاسم نفسه في عام 1835 ، عاشت أيضًا 60 عاما أو أكثر في المتوسط.

الدراسة الثانية ، التي أجرتها مجموعة بحثية مختلفة ، نظرت في شيخوخة المجموعات البرية. كانت إحدى الفرضيات التي تفسر سبب تقدم عمر السلاحف ببطء هي أنه نظرا لكونها من ذوات الدم البارد ، لا يتعين عليها إنفاق الطاقة للحفاظ على درجة حرارة أجسامها ، وربما السماح لها بتوجيه الطاقة نحو الإصلاح الخلوي. أراد عالم الأحياء في جامعة نورث إيسترن إلينوي والمؤلف الرئيسي بيث رينكه ، والمؤلف المشارك وعالم بيئة الحياة البرية في ولاية بنسلفانيا ديفيد ميلر ، وزملاؤه اختبار هذه الفكرة من خلال مقارنة معدلات شيخوخة الحيوانات ذوات الدم البارد بمعدلات شيخوخة الحيوانات ذوات الدم الحار ، والتحكم في العوامل. مثل حجم الجسم.

للقيام بذلك ، كان عليهم جمع البيانات من العديد من العلماء في جميع أنحاء العالم الذين يقومون بتمييز أو وضع علامة على الحيوانات ضمن مجموعة سكانية برية ثم العودة عاما بعد عام لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم استعادة هذه الحيوانات. تعد هذه الدراسات الميدانية طويلة الأجل إحدى الطرق القليلة للتعرف على طول عمر الحيوانات والتركيبة السكانية في البرية.

قال رينكه لـ Live Science AR: "أشعر بالرهبة لدرجة أننا تمكنا من الحصول على الكثير من الباحثين المستعدين للمساهمة ببياناتهم لدرجة أنهم تعرضوا للعرق لساعات في هذا المجال".

ولدهشتهم ، وجد الباحثون أن الحيوانات ذوات الدم البارد لم تتقدم في العمر أبطأ من الحيوانات ذوات الدم الحار. بدلاً من ذلك ، أظهرت الكائنات ذوات الدم البارد نطاقا أوسع بكثير من تأثيرات الشيخوخة ، مع شيخوخة بعض بسرعة أكبر من الحيوانات ذوات الدم الحار ذات الحجم المماثل ، وبعضها يتقدم في العمر ببطء أكبر. أظهر نوع واحد على الأقل في كل مجموعة من المجموعات الأربع (الضفادع والضفادع والتماسيح والسحالي الحرشفية والسلاحف) معدلات ضئيلة من الشيخوخة. ومع ذلك ، كما في دراسة دي سيلفا وزملائه ، برزت السلاحف.

قال ميلر لموقع Live Science AR: "ما وجدناه هو أن هناك بعض الأنماط المتسقة حقا في السلاحف ، وهي أنها تعيش لفترة طويلة ، وتتقدم في العمر ببطء شديد".

نظرا لأن نزعة الدم البارد لا يمكن أن تفسر هذه الشيخوخة البطيئة ، فقد اختبر الباحثون بعض العوامل المحتملة الأخرى التي قد تفسر سبب تقدم بعض الأنواع في السن بسرعة والبعض الآخر بطيئا. نظروا إلى متوسط ​​درجات الحرارة المحلية في نطاق كل نوع ، لكنهم وجدوا أنماطا مختلفة: أدت المناخات الأكثر حرارة إلى زيادة معدل الشيخوخة في الزواحف ، ولكنها قللت ذلك في البرمائيات. ووجدوا أيضا أن طول العمر مرتبط بالنضج الجنسي اللاحق ، مما يشير إلى تباطؤ وتيرة الحياة للمخلوقات ذات الدم البارد طويلة العمر.

كيف تموت بدون شيخوخة 

لكن أحد أكثر النتائج إثارة للاهتمام هو أن الكائنات ذوات الدم البارد الأبطأ شيخا كانت أيضًا تلك التي لديها أقوى الدفاعات لحمايتها من الحيوانات المفترسة. على وجه الخصوص ، ارتبطت الحماية الجسدية مثل الأصداف بانخفاض معدلات الشيخوخة.

تمنع القذائف السلاحف من الأكل ، مما يعني أن معدلات نفوقها من مصادر خارجية أقل من الحيوانات التي لا تتمتع بهذه الحماية. (تخيل احتمالية بقاء سلحفاة صغيرة على قيد الحياة على قيد الحياة من هجوم من ثعلب ، مقارنة بفرص الأرنب الصغير.) هذا المعدل المنخفض للوفاة عبر جميع الأعمار يعني أنه من المحتمل أن تعيش السلاحف لفترة كافية للاستفادة من الحماية الخلوية ضد الشيخوخة قال ميلر.

وقال ميلر: إذا أكلت الكثير من الحيوانات أو ماتت بسبب المرض ، فلن يعيش الكثير منها لفترة كافية ليكون هناك أي فائدة من نوع العمليات الخلوية التي تبطئ الشيخوخة. قد تسمح ميزات الحماية للحيوانات بالعيش لفترة طويلة بما يكفي للتطور للعمل على الحماية ضد الشيخوخة ، بمعنى آخر. 

قال ميلر إن هناك أوجه تشابه تطورية محتملة مع البشر ، حيث يعيش الكثير منهم اليوم في ظروف مريحة مع سهولة الوصول إلى الطعام والمأوى - على عكس السلاحف الأسيرة. قال ميلر إن السلاحف والسلاحف قد تبدو تحسد عليها في شيخوخةها البطيئة ، لكن البشر في الواقع لا يتراخون في قسم طول العمر. يشيخ البشر أسرع من متوسط ​​عمر السلحفاة ، ولكنه أبطأ كثيرا من العديد من الأنواع الأخرى.

قال رينكه إن بيولوجيا السلاحف والسلاحف يمكن أن تساعد في الكشف عن أسرار مكافحة الشيخوخة للبشر ، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من البحث للوصول إلى هناك. هناك حاجة إلى مزيد من العمل لفهم تطور الشيخوخة في الحيوانات الأخرى أيضا. على سبيل المثال ، لا يوجد الكثير من البيانات حول الأنواع طويلة العمر للغاية ، لا سيما بالنظر إلى ما إذا كانت معدلات الشيخوخة تتسارع في مرحلة ما في الحيوانات التي تعيش حياة طويلة جدًا. جوناثان السلحفاة ، على سبيل المثال ، أعمى ، لا تشم ، ويجب أن تتغذى باليد ، كتب في جامعة ألاباما ، عالم الأحياء في برمنغهام ستيفن أوستاد وباحث الشيخوخة في جامعة جنوب كاليفورنيا كاليب فينش في افتتاحية مصاحبة للدراستين.

كتب أوستاد وفينش أنه "حتى لو كان العديد من هذه الأنواع الرائعة يفتقر إلى معدل الوفيات المتزايد بشكل ملحوظ مع تقدم العمر ، فمن الواضح أن بعضها يتسبب في إعاقات الشيخوخة".