دستور نيوز
من بين جميع الكائنات المائية الغريبة والرائعة التي تجوب محيطاتنا وأنهارنا ، لن تغفر لتجاهل Hydra. سمي على اسم الثعبان الأسطوري اليوناني القديم الذي كان بإمكانه إعادة نمو رؤوسه ، وهو أحد أقارب قنديل البحر وشقائق النعمان ومرجان المياه العذبة. تشبه إلى حد ما بذور الهندباء ، ولها جسم طويل ومجموعة من المخالب في أحد طرفيها. ليس هناك الكثير لتراه ، لكن لها خاصية رائعة تثير اهتمام علماء الأحياء: التجديد. إذا قمت بتقطيع الهيدرا إلى عدة أجزاء ، سينمو كل جزء إلى فرد جديد تمامًا. أثارت خصائصه التجديدية اهتمام علماء الأحياء الذين يبحثون عن دليل على الخلود في الطبيعة. السؤال الذي يطرحونه هو: لماذا لا يبدو أن هذا النوع يموت لأسباب طبيعية؟ هل الموت لا مفر منه؟ دراسة: “لا علاقة” بين الأرق والموت المبكر ، الاستيقاظ متأخرًا “زيادة خطر الموت” ممارسة “صحيحة” مفيدة مع تقدم العمر. والحفاظ على الخلية. بادئ ذي بدء ، تستخدم الكائنات الحية مواردها لتنمو وتحافظ على صحتنا – للحفاظ على خلايانا. في مرحلة الطفولة والمراهقة ، ينصب التركيز على كيفية البقاء قويًا وصحيًا قدر الإمكان. بعد البلوغ ، تنتقل الأولوية إلى الإنجاب. نظرًا لأن الموارد المتاحة لمعظم الكائنات الحية محدودة ، فإن إعطاء الأولوية لإنتاج النسل يمكن أن يأتي على حساب البقاء بصحة جيدة.
سميت على اسم الثعبان الأسطوري اليوناني القديم ، تتمتع هيدرا المياه العذبة بقدرة رائعة على التجدد. خذ السلمون على سبيل المثال. تسبح مسافات طويلة لتضع بيضها لتموت بعد فترة وجيزة. يتم استخدام كل شيء لمنح السلمون أفضل فرصة للوصول إلى المكان الذي سيضع فيه بيضه ، وبمجرد وصوله ، يستفيد إلى أقصى حد من هذه الفرصة. إن فرص عودة السلمون للسباحة في اتجاه مجرى النهر ، والبقاء على قيد الحياة لمدة عام آخر في البحر ، والقيام بنفس رحلة العودة والتكاثر الناجح مرة أخرى ، بعيدة جدًا لدرجة أن الانتقاء الطبيعي لن يفضل هؤلاء الأفراد أبدًا. على أي حال ، فقد نجحت بالفعل في ترك جيناتها ورائها حتى يستمر نسلها بعد وفاتها. لكن الفهم الحالي لسبب احتضار الأشياء أكثر تحديدًا بعض الشيء. عندما تصل الكائنات الحية إلى مرحلة النضج الجنسي ، تضعف قوة الانتقاء الطبيعي ، وتبدأ عملية الشيخوخة ، مما يؤدي في النهاية إلى الموت. لا يتعلق الأمر بإفساح المجال للجيل القادم ، والذي “قد يكون رائعًا إذا أخذناه من زاوية الإيثار” ، كما يقول أليكسي ماكلاكوف ، أستاذ علم الأحياء التطوري والمعلوماتية الحيوية في جامعة إيست أنجليا في المملكة المتحدة. طوال حياتنا ، تقوم جيناتنا بجمع الطفرات. بعضها عشوائي تمامًا ، والبعض الآخر يتشكل نتيجة للأطعمة التي نتناولها أو عوامل خارجية مثل الأشعة فوق البنفسجية. معظم هذه الطفرات لا تفعل شيئًا وقد تكون ضارة ونادرًا ما تكون مفيدة. قبل النضج الجنسي ، “أي طفرة جينية تقلل من احتمال تكاثر الكائن الحي ، أو حتى قتلها قبل أن يتمكن من التكاثر ، سيتم اختيارها بشدة ضدها” ، كما تقول غابرييلا كونتوريدس ، عالمة الأحياء التطورية في قسم الأنثروبولوجيا في جامعة أكسفورد. بمجرد أن يصل الكائن الحي إلى مرحلة النضج الجنسي ، يكون قادرًا على نقل جيناته إلى الجيل التالي ، وعند هذه النقطة تضعف قوة الانتقاء الطبيعي. الانتقاء الطبيعي خذ السلمون الذي وصل بنجاح إلى مرحلة البلوغ ، وتكاثر وتفرخ. ستكون هناك فرصة أن يتمتع نسلها بفرصة قوية للتكاثر أيضًا. إذا حدثت طفرة في سمك السلمون بعد التزاوج مما يزيد من عمره بشكل عشوائي ويعني أنه يعيش لمدة عام آخر (على الرغم من أن هذا غير مرجح إلى حد كبير) ، فلن يكون لهؤلاء (النسل) ميزة كبيرة بشكل خاص على أقرانهم ، حيث يوجد جيل واحد بالفعل سمك السلمون (بدون طفرة).
تم وصف الشيخوخة في منتصف القرن العشرين على أنها مقايضة بين التكاثر والحفاظ على الخلية. من وجهة نظر الانتقاء الطبيعي ، هناك فائدة قليلة في مواصلة الجهد المطلوب للبقاء بصحة جيدة بعد الولادة. ونتيجة لذلك ، فإن أي جينات تساعد في ذلك لا تخضع لضغط الاختيار الذي من شأنه أن يزيد من انتشارها. يقول كونتوريدس: “يريد الفرد البقاء على قيد الحياة”. ولكن في هذه المرحلة ، لا يعمل الانتقاء الطبيعي بجد عليه ، لأنه لا يوجد شيء آخر تقدمه للجيل القادم. “ومع ذلك ، ليست كل الكائنات الحية صارمة مثل السلمون الذي يفرخ مرة واحدة فقط. يعيش البعض لفترة أطول للحصول على المزيد النسل. معظم الطفرات في حمضنا النووي سيكون لها تداعيات سلبية أو لا تداعيات. أجسامنا قادرة على إصلاح بعض تلف الحمض النووي ، لكن قدرتنا على القيام بذلك تتدهور مع تقدم العمر بسبب ضعف قوى الانتقاء الطبيعي. ولكن بعد ذلك تحدث الشيخوخة والموت في طريقتان ، أولاً ، تراكم الطفرات السلبية بسبب الانتقاء الطبيعي الضعيف ، وثانيًا ، الطفرات التي قد تكون مفيدة للتكاثر ولكنها تصبح سلبية لطول العمر.أحد الأمثلة على هذا الأخير هو الطفرات الجينية لسرطان الثدي. ومن المعروف أن هذه العوامل تزيد بشكل كبير خطر الإصابة بسرطان الثدي والمبيض ، ولكن تم ربطهما أيضًا بارتفاع الخصوبة لدى النساء اللائي يحملن الطفرة. لذلك ، قد تقدم الطفرات الجينية لسرطان الثدي ميزة الإنجاب. في الحياة ، تليها مخاطر صحية أكبر في وقت لاحق من الحياة. ولكن لأن الانتقاء الطبيعي يضعف بعد النضج الجنسي ، فإن الميزة الإنجابية تفوق العيوب. “كل ما يحدث في وقت مبكر من الحياة يفوق ما يحدث بعد سن الإنجاب ، لأن القدرة على الإنجاب هي ما يهم حقًا” ، كما تقول كيتلين ماكهيو ، عالمة الأحياء من جامعة ولاية أوريغون. قد يكون شيخوخة الخلية – حيث تتوقف الخلايا عن الانقسام – مثالًا آخر على ميزة الحياة المبكرة التي لها عيوب في أواخر العمر. الشيخوخة تحمينا من السرطان لأنها يمكن أن تمنع خلية تالفة من الحمض النووي من التكاثر. ومع ذلك ، في وقت لاحق من الحياة ، يمكن أن تتراكم الخلايا المسنة في الأنسجة ، مسببة التلف والالتهابات ، وهي نذير للأمراض المرتبطة بالشيخوخة.
تلحق الرحلة الشاقة عبر النهر من المحيط أضرارًا كبيرة بسلمون السلمون مما يتسبب في موتهم (موتهم) بعد وقت قصير من وضع بيضهم. على الرغم من أن معظم الأنواع تتقدم في العمر ، إلا أن هناك بعض الاستثناءات. على سبيل المثال ، تظهر العديد من النباتات “شيخوخة طفيفة” ، ومن المعروف أن بعض الأنواع تعيش لآلاف السنين. أحد الأمثلة المثيرة للفضول بشكل خاص هو شجرة الباندو في غابة فيشليك الوطنية في ولاية يوتا. الشجرة هي في الواقع مستعمرة ذكورية لأشجار أسبين متطابقة وراثيًا مرتبطة بنظام جذر واحد. تبلغ مساحتها أكثر من 400000 متر مربع ويزن أكثر من 6000 طن. تشير بعض التقديرات إلى أنه قد يكون عمره أكثر من 10000 عام. أحد أقران هيدرا ، وهو قنديل البحر الخالد ، لديه طريقة بارعة أخرى لضمان طول عمره – يمكن أن يعود من مرحلة البلوغ إلى النتوءات اللحمية إذا أصيب أو مرض أو مرهق. “على الرغم من أنه في مرحلة معينة عليك أن تسأل نفسك هل هو نفس الشخص أم شيء مختلف؟” ماكهيو يقول. يقول ماكلاكوف إن هناك أيضًا فرضية مفادها أن بعض الأنواع تصبح أكثر نجاحًا مع تقدم العمر ، ويشار إليها باسم “الشيخوخة السلبية” ، لكن الدليل على ذلك غير واضح. ويضيف: “إذا كانت بيئة أحد الأنواع منخفضة بشكل عام لسبب ما ، أو لا يمكنك التكاثر في وقت مبكر من الحياة على الإطلاق ، فإن هذا يغير طريقة عمل الانتخاب”. يمكن العثور على أمثلة في الحيوانات التي تتزاوج في نظام “الحريم” ، على سبيل المثال ، خيول البحر أو الغزلان. قد يتحكم ذكر واحد في مجموعة كاملة من الإناث ، وقد يزداد حجم تلك المجموعة ، وبالتالي عدد النسل ، مع تقدم العمر والحجم. لذلك ، يستمر إنتاجها التناسلي في الارتفاع.
يُعتقد أن شجرة الباندو ، المعروفة أيضًا باسم الحور الرجراج ، يزيد عمرها عن 10000 عام ولديها القدرة على التكاثر اللاجنسي ، بطرق لا تكون البذور ضرورية. في حين أنه من الصحيح أن بعض الأنواع يمكن أن تحتفظ ببراعتها الإنجابية مع تقدم العمر ، إلا أنها ليست أمثلة حقيقية للشيخوخة السلبية ، والدراسات التي زعمت أن العديد منها قد تكون معيبة ، كما يقول ماكلاكوف. في النهاية ، لن يتمكن حصان البحر من السيطرة على الحريم إلى أجل غير مسمى. لكن الجنس قد يلعب دورًا غريبًا في كيفية تقدمنا في العمر. يتأخر انقطاع الطمث لدى النساء اللاتي يمارسن الجنس بانتظام ، وفقًا لدراسة أجرتها ميجان أرنو وروث ميس من جامعة كوليدج لندن. يرون هذا كمثال على المقايضة – أن الطاقة التي يتم استهلاكها في الإباضة يمكن استخدامها بشكل أفضل من قبل بقية الجسم إذا لم تكن هناك فرصة للحمل. ولكن في عالم الحيوان ، يبدو أن الخصوبة تؤدي إلى تسريع الشيخوخة ، على سبيل المثال ، تتمتع الخفافيش ذات النسل الأكبر بحياة أقصر من تلك التي لديها ذرية أقل. ربما لو أتيحت لها الفرصة للتكاثر ، لكانت استثمرت كل شيء فيها. يقول ماكهيو: “هناك مقايضة في التوقيت ، حيث لا تكون الكائنات الحية التي تتكاثر بنشاط في وقت مبكر من الحياة جيدة جدًا في وقت متأخر من الحياة”. (مرة أخرى ، تعد Hydra استثناء لهذه القاعدة ، لأن معدلات الخصوبة لديها لا تنخفض طوال حياتها). ثم هناك أنواع تختلف أعمارها اختلافًا كبيرًا بين الجنسين. عادة ما يكون للنمل والنحل والنمل الأبيض ملك أو ملكة يتمتعون بخصوبة عالية لفترة طويلة جدًا مقارنة بعمالهم العقيمين. في حالتها ، لماذا لا تقلل الولادة من عمرها؟ قد يكون الجواب أن الملك أو الملكة محصنون من العديد من التهديدات التي تواجه العمال ، وهناك اختلاف في أسلوب حياته أن نظريات الشيخوخة لا تنطبق عليهم بالتساوي. لذا ، إذا كان للتكاثر تأثير قوي على حياتنا ، فلماذا يعيش البشر لفترة طويلة بعد أن توقف الكثير منا عن إنجاب الأطفال؟ تنص فرضية الجدة على أنه من المهم للأقارب الأكبر سناً البقاء على قيد الحياة لأن التكاثر عمل مكلف ومحفوف بالمخاطر. يمكن للجدة أن تضمن بقاء بعض جيناتها من خلال الاستثمار في أحفادها ، لذا فإن الحياة الأطول يمكن أن تحقق ميزة من وجهة نظر الانتقاء الطبيعي. تقول كونتوريدس: “تتمتع العائلات التي تعيش حولها جدات بلياقة إنجابية أعلى بكثير ، ربما لأن الأم قادرة بعد ذلك على التركيز على إنجاب المزيد من الأطفال ، كما تساعد الجدات أيضًا في تربية الأطفال الموجودين هناك بالفعل”. ولكن لأن الأحفاد يتشاركون 25 في المائة فقط من جيناتهم مع جداتهم ، فإنهم مرتبطون بها ارتباطًا وثيقًا كما هو الحال مع بنات أخيها وأبناء أخيها. تقول ماكلاكوف: “يمكن أن يكون الأمر ببساطة أنه في الماضي لم يكن هناك الكثير من الأطفال في سن الخامسة ممن كانوا قادرين على الإنجاب ، وبالتالي ، كان الاختيار بشأن ما يحدث عندما تنجب النساء أطفالًا في سن الخمسين منخفضًا للغاية”. أنه بعد بلوغ سن الإنجاب ، يضعف الانتقاء الطبيعي. قد لا يكون الكثير مما يحدث لنا لاحقًا في الحياة ممتعًا ، ولكن لا توجد قوة تطور قوية للمساعدة في حمايتنا منه أيضًا.
لماذا يجب أن يواجه الجميع الموت؟
– الدستور نيوز