Ύδρα, συγκεκριμένα Hydra vulgaris, είναι ανεπιτήδευτα πλάσματα. Στο μεγαλύτερό τους μέγεθος, τα cnidarians του γλυκού νερού (συγγενείς των μεδουσών) έχουν μήκος μόλις ένα εκατοστό. Τα μικροσκοπικά σώματά τους είναι απλοί, χωρίς διακόσμηση σωλήνες με ένα λοφίο από πλοκάμια στο ένα άκρο. Ωστόσο, η απλότητά τους διαψεύδει ένα εκπληκτικό μυστικό: Δεν φαίνονται να γερνούν. Είναι μια παρατήρηση που αψηφά τις επιστημονικές προσδοκίες και την εξελικτική θεωρία και οδήγησε μερικούς να περιγράψουν το είδος πολύποδα ως βιολογικά αθάνατο – καθώς ναι, πεθαίνουν (από ασθένεια, θήραμα, πείνα), αλλά όχι από κυτταρικό αναπόφευκτο.
Αρχικά, Ντάνιελ Μαρτίνεθ βάλθηκε να διαψεύσει τη διαφημιστική εκστρατεία. Ο βιολόγος –τώρα καθηγητής στο Pomona College, αλλά στη συνέχεια μεταπτυχιακός φοιτητής στο Κρατικό Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης, ο Stony Brook– πίστευε ότι με προσεκτική παρατήρηση και πειραματισμό θα μπορούσε να πιάσει μια ύδρα κατά την ηλικία του ή γηράσκων. «Σκέφτηκα… δεν υπάρχει περίπτωση να ξεφύγεις από τη γήρανση ως πολυκύτταρος οργανισμός», λέει Λαϊκή Επιστήμη.
Για τέσσερα χρόνια (πολύ καιρό για τόσο μικρούς οργανισμούς) ο Martínez έψαχνε προσεκτικά για τα χαρακτηριστικά της πτώσης της ύδρας που διατηρούσε στο εργαστήριο – σημάδια ότι ήταν λιγότερο αναπαραγωγικά ή πιο πιθανό να πεθάνουν με την πάροδο του χρόνου. Ωστόσο, δεν βρήκε κανένα. «Τα αποτελέσματα δεν παρέχουν στοιχεία για τη γήρανση στην Ύδρα… Η Ύδρα μπορεί πράγματι να έχει ξεφύγει από τη γήρανση και μπορεί να είναι δυνητικά αθάνατη», παραδέχτηκε στο αποτέλεσμα. Μελέτη 1998. Σε έρευνα παρακολούθησης σε διάστημα οκτώ ετών, ο Martínez και οι συνεργάτες του βρήκαν τα ίδια αποτελέσματα. Διατήρησε την ατομική ύδρα ζωντανή για 12 χρόνια κάθε φορά, χωρίς να σημειώσει κανένα σημάδι ηλικίας. Ευτυχώς θα το έκανε για περισσότερο, επίσης, αν η ζωή δεν εμπόδιζε την έρευνά του για την αθανασία. «Αποφάσισα να κάνω το Pacific Crest Trail, οπότε δεν μπορούσα να συνεχίσω [maintaining the hydra] γιατί ήθελα να κάνω πεζοπορία για πέντε μήνες», λέει.
Μέσα σε όλες τις παρατηρήσεις που κατάφερε να συγκεντρώσει ο Μαρτίνεζ, παραδέχτηκε τελικά στον εαυτό του, «αυτά τα πράγματα δεν πεθαίνουν», λέει. Ο σκεπτικιστής ήταν πεπεισμένος – με μια προειδοποίηση: «Πρέπει να είμαστε προσεκτικοί όταν χρησιμοποιούμε τη λέξη «αθάνατος», γιατί τους σκοτώνουμε όλη την ώρα στο εργαστήριό μου», λέει. «Δεν είναι πραγματικά αθάνατοι [as in invincible]απλά δεν φαίνεται να έχουν χρόνο εγγραφής.”
Οι Ύδρα είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα του φαινομένου, αλλά δεν είναι απαραίτητα μοναδικές ως προς την αντοχή τους στο χρόνο. Μια χούφτα ζώα εμφανίζουν απροσδόκητη μακροζωία και αμελητέα γήρανση. Σιγά-σιγά, η επιστήμη αποκάλυψε λεπτομέρειες και θεωρίες για τους ποικίλους τρόπους με τους οποίους αυτοί οι οργανισμοί αποφεύγουν να γεράσουν.
Πώς το κάνει η Ύδρα;
Οι Ύδρα αναπαράγονται τόσο σεξουαλικά όσο και ασεξουαλικά, δημιουργώντας μπουμπούκια που μεγαλώνουν σε πανομοιότυπους κλώνους. Ωστόσο, δεν επιβιώνουν μόνο μέσω αυτών των διπλότυπων, αλλά και ως άτομα. Γιατί; «Έχουν πολλά βλαστοκύτταρα», λέει Σελίνα Τζουλιάνο. Τα βασικά τους σώματα αποτελούνται σχεδόν εξ ολοκλήρου από αδιαφοροποίητα, «πλαστικά» κύτταρα που μπορούν συνεχώς να διαιρούνται και να αυτο-αντικαθίστανται πολύ πιο εύκολα από, ας πούμε, ένα ανθρώπινο καρδιακό κύτταρο. Η Ύδρα μπορεί να ανακάμψει και να αναγεννηθεί από σχεδόν οποιονδήποτε τραυματισμό, αρκεί ένα κομμάτι του κεντρικού τους σώματος να είναι άθικτο. Κάθε 20 μέρες περίπου, ένα άτομο H. vulgaris ανανεώνεται, αποτελείται από εντελώς διαφορετικά (αν και πανομοιότυπα) κύτταρα από πριν, σαν ένα μικροσκοπικό πλοίο του Θησέα.
Ωστόσο, αυτό αφήνει το ερώτημα πώς τα μεμονωμένα κύτταρά τους είναι τόσο ανθεκτικά. «Το ότι τα βλαστοκύτταρά τους παράγουν ατελείωτα νέα κύτταρα είναι αξιοσημείωτο», λέει ο Juliano. Με ελάχιστες εξαιρέσεις (π.χ. κύτταρα HeLa της Henrietta Lacks), άλλες σειρές ζωικών κυττάρων έχουν έναν καθορισμένο αριθμό φορών που μπορούν να διαιρεθούν. Με κάθε επόμενο πολλαπλασιασμό, δημιουργούν ζημιές, χάνουν το μήκος των τελομερών και την ηλικία τους. Το πώς, ακριβώς, τα κύτταρα της ύδρας αποφεύγουν να εξαφανιστούν παραμένει μυστήριο, αν και οι ερευνητές κάνουν βήματα προόδου. Έχουν ενεργή τελομεράση, το ένζυμο που επιτρέπει στις μακριές, προστατευτικές ουρές ενός χρωμοσώματος να αναγεννηθούν, λέει ο Juliano – έτσι αυτό είναι πιθανότατα ένα κομμάτι του παζλ. Ένα άλλο φαίνεται να είναι η ικανότητα της Ύδρας να κρατά τα γονίδια μοχθηρά, άλματα καταστέλλονται, σύμφωνα με Έρευνα 2020 από το εργαστήριο του Juliano. Μέσω περαιτέρω ανάλυσης DNA, ελπίζει να αποκαλύψει περισσότερες ενδείξεις.
Καρχαρίες της Γροιλανδίας
Σε αντίθεση με την Ύδρα, οι καρχαρίες της Γροιλανδίας είναι τεράστιοι – με μήκος έως 24 πόδια και βάρος πάνω από 2.000 λίβρες. Είναι το μεγαλύτερο είδος καρχαρία, που χαλιναγωγεί τους ψυχρούς, μακρινούς βόρειους ωκεανούς ως αρπακτικά της κορυφής. Είναι επίσης το μακροβιότερο, γνωστό είδος σπονδυλωτών. Ενας Μελέτη 2016 χρονολόγησε τους φακούς ματιών που συλλέχθηκαν από τα σώματα 28 θηλυκών καρχαριών και διαπίστωσε ότι ο παλαιότερος ήταν περίπου 400 ετών και πιθανώς άνω των 500 ετών. Οι καρχαρίες δεν φαίνεται καν να εισέρχονται στα αναπαραγωγικά τους χρόνια πριν από περίπου 150 – ενάμιση αιώνα παιδικής ηλικίας και εφηβείας καρχαρία.
Υπάρχουν πιθανώς πολλές μεταβλητές που συμβάλλουν στο πώς αυτά τα μεγάλα ψάρια καταφέρνουν να ζήσουν εκατοντάδες χρόνια, αλλά ένας παράγοντας είναι η ικανότητά τους να επιδιορθώνουν το DNA τους, λέει Arne Sahm, ένας υπολογιστικός βιολόγος και βιοπληροφορικός στο Ruhr-University Bochum στη Γερμανία. Ο Σαμ και οι συνάδελφοί του έχουν μελετήσει τους γενετικούς κώδικες των καρχαριών της Γροιλανδίας. Βρήκαν ότι τα ζώα έχουν ένα εξαιρετικά μεγάλο γονιδίωμα, με πολλά διπλά γονίδια. Μερικά από αυτά τα διπλά είναι γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες που επιδιορθώνουν το DNA και καταστέλλουν τον καρκίνο. “Η ιδέα είναι πολύ απλή, αν έχετε περισσότερα γονίδια που εμπλέκονται σε αυτή τη διαδικασία, σας επιτρέπει να επιβιώσετε καλύτερα και να έχετε περισσότερη επισκευή DNA”, λέει ο Sahm. Λαϊκή Επιστήμη.
Άλλες έρευνες έχουν εντοπίσει ότι οι ενζυμικές πρωτεΐνες που κωδικοποιούνται από το DNA των καρχαριών είναι μοναδικά στιβαρόδιατηρώντας σταθερά υψηλά επίπεδα δραστηριότητας, ακόμη και για δεκαετίες. Γενικά, καθώς τα ζώα γερνούν, φαίνεται η ενζυμική τους δραστηριότητα και ο συνολικός μεταβολισμός, αλλά οι καρχαρίες της Γροιλανδίας δεν φαίνεται να βιώνουν την ίδια υποβάθμιση.
Αθάνατη μέδουσα;
Οι Ύδραι δεν είναι οι μόνοι φαινομενικά αγέραστοι κνιδάριοι. Turritopsis dornhiiαλλιώς γνωστές ως αθάνατες μέδουσες, έχουν τον δικό τους μοναδικό τρόπο να ανατρέπουν τη γήρανση. Αντί να μένουν συνεχώς στη φάση του πολύποδα, όπως η ύδρα, και να ανταλλάσσουν τα μεμονωμένα κύτταρα τους, Τ. dornhii εξελίσσεται σε μια ώριμη μέδουσα και στη συνέχεια, ως εκ θαύματος, αναδιοργανώνεται και επιστρέφει στον πρώην νεανικό εαυτό της σε ένα φαινόμενο που μοιάζει πολύ με τη γήρανση προς τα πίσω που ονομάζεται «διαδιαφοροποίηση».
Όπως και με την Ύδρα, η διατήρηση των μακριών τελομερών φαίνεται να είναι μέρος αυτού που επιτρέπει αυτόν τον θαυματουργό, κυκλικό κύκλο. Και όπως συμβαίνει με τους καρχαρίες της Γροιλανδίας, αυτά τα ζελέ είναι κύριοι της γενετικής και κυτταρικής επισκευής.
Αν και δεν είναι όλοι πεπεισμένοι Turritopsis’ το κόλπο ισοδυναμεί με το ίδιο θαύμα με αυτό που καταφέρνει να κάνει η Ύδρα. Κατά την άποψη του Martínez, η κυτταρική αναδιοργάνωση της μέδουσας μοιάζει πολύ περισσότερο με την ασεξουαλική αναπαραγωγή –παράγοντας έναν κλωνικό απόγονο– παρά με τη συνεχή επιβίωση ενός ατόμου. «Αναγεννιέται σε μια μπάλα κυττάρων και από εκεί παράγει έναν νέο πολύποδα, αλλά αυτή η μέδουσα από πριν έχει εξαφανιστεί», εξηγεί. «Είναι συναρπαστικό, αλλά είναι ένα διαφορετικό φαινόμενο… ο εκφυλισμός που συμβαίνει, που θα μπορούσε να ονομαστεί γήρανση», προσθέτει.
Κατά την άποψη του Juliano όμως, τι συμβαίνει στην Ύδρα και στο Turritopsis θα μπορούσε να δείξει ότι πολλά άλλα συγγενικά είδη τηρούν επίσης τους δικούς τους κανόνες γήρανσης και αναγέννησης. «Στα cnidarians, ίσως δεν είναι εξαιρετικό», λέει – ίσως είναι απλώς θέμα του τι έχει μελετηθεί και τι δεν έχει μελετηθεί. Και ίσως αυτό να επεκταθεί και σε άλλες κατηγορίες. Μερικοί πλανάρια, ή flatworms, φαίνεται να έχουν μια παρόμοια, cnidarian-όπως ικανότητα να αναγεννά άπειρα. Έχουν γίνει περιορισμένες μελέτες μακροζωίας, λέει ο Juliano, «αλλά ξέρω ότι οι άνθρωποι τους θεωρούν απλώς ως ουσιαστικά αθάνατους».
Γυμνοί τυφλοπόντικες αρουραίοι
Οι γυμνοί τυφλοπόντικες αρουραίοι, τα σχεδόν άτριχα, υπόγεια, ευκοινωνικά τρωκτικά με μια ιεραρχική δομή που μοιάζει με μυρμήγκια και μέλισσες ξεχωρίζουν από πολλές απόψεις. Ένα στοιχείο στη μακρά λίστα με τις ιδιορρυθμίες τους είναι η διάρκεια ζωής τους. Σε σχέση με άλλα τρωκτικά (και γενικά με μικρόσωμα σπονδυλωτά), οι τυφλοπόντικες αρουραίοι ζουν αξιοσημείωτα μεγάλη διάρκεια ζωής. Είναι γνωστό ότι επιβιώνουν έως και 40 χρόνια, 12 χρόνια περισσότερο από τον πλησιέστερο ανταγωνισμό τρωκτικών τους, τον αφρικανικό χοιρινό που ζει έως περίπου 28 ετών.
Αν και αυτά είναι άπειρα χρόνια μακριά από την αθανασία, οι τυφλοπόντικες αρουραίοι, όπως η Ύδρα, πλησιάζουν τα τελευταία τους χρόνια με καμία αξιοσημείωτη πτώση στην υγεία ή στη φυσιολογία. Μέρος αυτού είναι οι σχετικά αργοί μεταβολισμοί τους. Οι γυμνοί τυφλοπόντικες αρουραίοι αναπνέουν πολύ αργά, τα κύτταρά τους είναι ανθεκτικά στη στέρηση οξυγόνου και έχουν τόσο χαμηλές βασικές θερμοκρασίες σώματος που είναι ουσιαστικά εκτόθερμοι (ή ψυχρόαιμοι). Στη συνέχεια, παίζουν άλλοι παράγοντες.
Οι τυφλοπόντικες αρουραίοι είναι ιδιαίτερα εντυπωσιακοί για την ικανότητά τους να αποκρούουν τον καρκίνο, μια ασθένεια της τρίτης ηλικίας, η οποία είναι ανεξέλεγκτη μεταξύ άλλων τρωκτικών. Η έρευνα δείχνει ότι το κάνουν αυτό μέσω της «πρώιμης αναστολής επαφής», λέει ο Sahm. Όταν τα κύτταρά τους αρχίζουν να μεγαλώνουν πυκνά και να προσκρούουν μεταξύ τους –όπως στον πρώιμο σχηματισμό όγκων– ενεργοποιείται ένας μηχανισμός που σταματά την κυτταρική ανάπτυξη στα ίχνη του. Η ένωση που πυροδοτεί τον κυτταρικό αντικαρκινικό καταρράκτη, το υαλουρονικό οξύ, είναι ένα κοινό συστατικό σε προϊόντα ομορφιάς και αντιγήρανσης – αν και η διαφημιζόμενη λειτουργία του στους ορούς και τις κρέμες είναι πολύ διαφορετική από αυτή που κάνει στα κύτταρα του μωρού αρουραίου.
Χελώνες και χελώνες
Μερικές χελώνες ζουν τόσο πολύ που καταφέρνουν να γίνουν διασημότητες στον δεύτερο αιώνα τους. Αλλά δεν είναι μόνο ορισμένοι ορισμένοι δοκιμαστικοί έλεγχοι που δείχνουν μια αξιοσημείωτη ικανότητα αποφυγής του θανάτου. Πολλά είδη χελώνας και χελώνας εμφανίζουν αμελητέα γήρανση, ιδιαίτερα στην αιχμαλωσία, σύμφωνα με Έρευνα 2022 δημοσιεύθηκε στο Επιστήμη. Τα τρία τέταρτα των 52 ειδών που εξετάστηκαν δεν έδειξαν ουσιαστικά γήρανση. Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι χρόνο με το χρόνο ο κίνδυνος θνησιμότητας δεν αυξανόταν, λέει Φερνάντο Κολτσέροστατιστικός δημογράφος στο Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology στη Γερμανία.
Ωστόσο, αυτή η τάση ισχύει μόνο για τα ζώα που κρατούνται σε ζωολογικούς κήπους και ενυδρεία. «Στην άγρια φύση, τα ποσοστά είναι πολύ πιο απότομα από ό,τι στους ζωολογικούς κήπους», λέει ο Colchero. Αυτό, υποστηρίζει, δείχνει την ίδια τάση που δείχνει το προσδόκιμο ζωής του ανθρώπου τον περασμένο αιώνα – όταν βελτιώνεις τις περιβαλλοντικές συνθήκες ενός οργανισμού, μπορεί να ζήσει μια πολύ μεγαλύτερη, πιο υγιή ζωή. Το πώς ακριβώς οι χελώνες και οι χελώνες μειώνουν ή εξαλείφουν τη γήρανση όταν κρατούνται σε αιχμαλωσία παραμένει ένα ανοιχτό ερώτημα, σημειώνει ο Colchero, αλλά είναι σαφές ότι υπάρχει αλληλεπίδραση μεταξύ περιβάλλοντος και γήρανσης.
Αστακοί (και άλλα οστρακοειδή)
Οι αστακοί είναι ένα ακόμη απίστευτα μακρόβιο υδρόβιο ζώο, με ορισμένα άτομα που εκτιμάται ότι είναι πάνω από 100 ετών. Εκτός από τη γήρανση πολύ αργά, τα καρκινοειδή επίσης δεν σταματούν ποτέ να αναπτύσσονται (ο επίσημος κάτοχος παγκόσμιου ρεκόρ ήταν 44 λίβρες). Θα μεγαλώνουν και θα μεγαλώνουν μέχρις ότου όλη αυτή η ανάπτυξη και το ξεφλούδισμα γίνουν υπερβολικά για να τα αντέξουμε. Κατασκευάζοντας και αποβάλλοντας ολοένα και μεγαλύτερους εξωσκελετούς τελικά γίνεται πολύ ενεργοβόρακαι τελικά αποτυγχάνουν να λιώσουν και να πεθάνουν. Αν και αυτό δεν είναι γήρανση με οποιαδήποτε παραδοσιακά κατανοητή, εξελικτική έννοια, όπου τα κύτταρα υποβαθμίζονται με την πάροδο του χρόνου, είναι μια αύξηση του κινδύνου θνησιμότητας ως υποπροϊόν της προχωρημένης ωριμότητας.
Και μεταξύ των θαλάσσιων πλασμάτων με κέλυφος, ο αστακός δεν είναι και ο πιο εντυπωσιακός. Τα ωκεάνια quahogs, ένα είδος αχιβάδας, μπορούν να ζήσουν περισσότερα από 500 χρόνια. Ένα συγκεκριμένο δείγμα, που ονομάστηκε Μινγκ (από την κινεζική δυναστεία κατά την οποία γεννήθηκε), βρέθηκε στις ακτές της Ισλανδίας το 2006. Μετρώντας τις ζώνες ανάπτυξης στο κέλυφος αποκάλυψε ότι το μαλάκιο είχε επέζησε 507 ετήσιους κύκλουςπριν σκοτωθεί για έρευνα. Είναι το μακροβιότερο ζώο, μη αποικιακό που ανακαλύφθηκε ποτέ.
VIA: popsci.com
