Choć od dawna podejrzewaliśmy, że niektóre żółwie, ryby, drzewa czy morskie bezkręgowce nie starzeją się, zakładaliśmy, że są to raczej wyjątki potwierdzające regułę. Dziś wiemy, że wiecznie młode gatunki są równie powszechne jak te, które ulegają upływowi czasu.
Wyobraźmy sobie istotę, która nigdy się nie starzeje. Brzmi jak science fiction. Pierwsze, co przychodzi mi do głowy, to szkocki góral Connor MacLeod – bohater filmu Nieśmiertelny. Albo wampir Lestat z powieści Anne Rice Wywiad z wampirem. Okazuje się jednak, że długowieczne organizmy istnieją naprawdę. Żyją na Ziemi. Obok nas. Często bliżej, niż nam się wydaje.
Mamy szansę spotkać je choćby w jeziorze, w którym zażywamy kąpieli w czasie wakacji. I nie są to żyjątka dostrzegalne wyłącznie pod laboratoryjnym mikroskopem. Widać je gołym okiem. Owo stworzenie to stułbia pospolita. Jej ciało wraz z czułkami może dochodzić nawet do 7 cm długości. Choć jest zwierzęciem, bardziej przypomina roślinę. Ciało wygląda trochę jak pień, a parzydełka przywodzą na myśl konary. Brakuje jedynie korzeni. Mimo to stułbia potrafi przyczepić się do jakiegoś podłoża i trwać tak przez lata, co jest również bardziej charakterystyczne dla roślin niż dla zwierząt. Jej wygląd i zachowanie nie powinny jednak nikogo zwieść, gdyż tak naprawdę to żarłoczny i bardzo skuteczny drapieżnik. W jego parzydełka wpada nie tylko drobny zooplankton – chętnie zjada też kilkucentymetrowe rybki.
Ale to nie zaskakujący wygląd jest najbardziej niezwykłą cechą stułbi pospolitej, lecz fakt, że nigdy się nie starzeje. Mało tego, jeśli utraci jakiś fragment swojego ciała, potrafi go odbudować. Może odradzać się jak Feniks z popiołów nawet z około jednej setnej części starego organizmu, która w jakiś sposób uległa oderwaniu. Stułbia szybko goi swoje rany. Kresu jej życia nie wyznacza starość rozumiana jako zużycie organizmu – umiera na skutek pożarcia przez innego drapieżnika, z powodu choroby, nieszczęśliwego wypadku czy szkodliwej zmiany środowiska. Teoretycznie, gdyby zamknąć ją w akwarium i zapewnić optymalne warunki do życia, czyli właściwą temperaturę, pożywienie i bezpieczeństwo, mogłaby tak trwać bez końca. Trzeba by tylko zostawić odpowiednie wskazówki kolejnym pokoleniom jej opiekunów. Taki pupil byłby w stanie przeżyć całe ludzkie rody od ich powstania aż do wygaśnięcia linii. Dopóki ktoś nie zapomniałby go nakarmić.
Stułbia pospolita to nie jedyny organizm, który się nie starzeje. Niektóre stworzenia potrafią cofnąć się w rozwoju i na nowo stać się swoją młodszą wersją. U wybrzeży Hiszpanii oraz Włoch żyje kolejny stułbiopław, Turritopsis dohrnii, nazywany „nieśmiertelną meduzą”. Potrafi wielokrotnie odwracać cykl rozwojowy i z dojrzałego stadium, które może rozmnażać się płciowo, czyli meduzy, powrócić do wcześniejszego – polipa. W dużym uproszczeniu u ludzi wyglądałoby to tak: dojrzewamy, rozmnażamy się, żyjemy pełnią życia, a w pewnym momencie cofamy się do stadium dziecka. I tak w kółko. Nieśmiertelni. Na dodatek jako dzieci moglibyśmy, tak jak stułbiopław, tworzyć swoje klony. To dopiero science fiction!
Czym jest starość?
Dla większości ludzi starość – w sensie biologicznym – to czas, w którym zachodzą określone zmiany w organizmie. Wchodząc po schodach, dostaje się zadyszki, częściej zapada się na różne choroby. Skóra się marszczy, wiotczeje, pokrywa plamami, rany i złamania goją się dłużej. Włosy się przerzedzają, siwieją, pogarszają się słuch i wzrok, obniża się sprawność umysłowa. To tylko wybrane cechy starzenia się. Wśród naukowców nie ma jednak konsensusu co do tego, czym dokładnie jest ów proces i jak przebiega. Trudno zatem jednoznacznie zdefiniować starość. Dlaczego? Choćby dlatego, że długość życia wcale nie musi być powiązana ze starzeniem się organizmu – tak jak u stułbi pospolitej. Przykładów jest zresztą znacznie więcej, o czym za chwilę.
Biolodzy wyróżniają dwie formy starzenia się w zależności od tego, z jakiej perspektywy patrzą na ten proces. Jeśli wziąć pod uwagę postępujący z wiekiem spadek wydolności ciała, to mówimy o starzeniu funkcjonalnym, a jeśli spadek płodności połączony ze zwiększonym ryzykiem śmierci – o starzeniu demograficznym. Całkiem sporo wiemy o tym drugim, ale niewiele o pierwszym. To dlatego, że łatwiej obserwować organizmy i notować, kiedy przystępują do rozrodu, ile oraz kiedy mają najwięcej potomstwa, a także w jakim czasie przestają się rozmnażać i giną. Znacznie trudniej obserwować i badać zmiany zachodzące wewnątrz organizmów na poziomie komórkowym, czyli cały proces starzenia fizjologicznego.
Starzenie fizjologiczne obejmuje m.in. zużycie strukturalne niektórych części ciała. Takie zmiany zachodzące np. w zębach ssaków mogą doprowadzać do niemożności odżywiania się. W przypadku owadów zużycie strukturalne skrzydeł sprawia, że stworzenia te nie mogą wykonywać lotów godowych lub uciekać przed drapieżnikami. Obie sytuacje prowadzą do rychłej śmierci. Inne najczęstsze zjawiska zachodzące w procesie starzenia się to: skracanie telomerów, dysfunkcja mitochondriów, zmiany epigenetyczne, niestabilność genomu, utrata proteostazy, rozregulowane wykrywanie składników odżywczych, starzenie się komórek, wyczerpanie komórek macierzystych i zmieniona komunikacja międzykomórkowa. Jak zatem należy zdefiniować starość? Być może jako kumulację wszystkiego, co zaszło w organizmie i w jakiś sposób pozostawiło w nim swój trwały ślad – począwszy od komórek, na całych organach kończąc.
Przypadek czy program?
Dla ludzi starość jest czymś naturalnym. Nieuniknionym. Wielu z nas może sądzić, że ta sama zasada dotyczy wszystkich żywych organizmów na Ziemi. Nic bardziej mylnego. Najnowsze badania wskazują, że wszystkie ssaki i ptaki podlegają procesowi starzenia się. Nie jest to już takie oczywiste, gdy popatrzymy na inne grupy systematyczne. Niektóre gady i płazy starzeją się, inne nie. Podobnie ryby, stawonogi, grzyby czy wspomniane wyżej stułbiopławy. Oznacza to, że paradygmat jednej uniwersalnej ścieżki starzenia się organizmów na naszej planecie musi odejść do lamusa.
Czy starzenie się rzeczywiście jest nieuniknione? Czy zostaliśmy zaprogramowani, aby się zestarzeć, a w końcu umrzeć? Większość naukowców badających ewolucję starzenia się uważa, że może być ono ubocznym skutkiem innych procesów biologicznych i ewolucyjnych, a nie celem samym w sobie. Zapewne stało się to przypadkiem. Taki kaprys natury. Dobre rozwiązanie na daną chwilę. Dotyczy ono nie tylko ludzi, lecz także wielu innych organizmów. Najprawdopodobniej niestarzenie się było czymś naturalnym dla naszych odległych przodków.
Istnieją jednak takie organizmy, u których proces starzenia się wygląda na zaprogramowany. Należą do nich np. rośliny jednoroczne, ale chyba najbardziej spektakularnym przykładem są jętki jednodniówki i łososie pacyficzne. Gody jętek potrafią być bardzo widowiskowe. Miliony samców wirują w tańcu godowym, tworząc ogromny obłok, w który wlatują samice. Po kopulacji samce giną, samice zaś mogą żyć jeszcze kilka dni. Zdarza się, że po rójce ciała martwych jętek pokrywają fragment ziemi niczym groteskowy dywan.
Podobnie wyjątkowo starzenie się wygląda u łososi pacyficznych. Jego przebieg jest równie błyskawiczny. Zwierzęta te większość swojego życia spędzają w oceanie, lecz jak na ryby dwuśrodowiskowe przystało, na tarło powracają do rzeki, w której przyszły na świat. Drogę do domu odnajdują po zapachu. Płyną pod prąd, są więc ogromnie wyczerpane. Gdy docierają na miejsce, po krótkim akcie prokreacji wszystkie masowo giną.
Teorie
Istnieje szereg teorii wyjaśniających przyczyny starzenia. Jedna z bardziej znanych koncepcji uznaje, że jest to efekt rozmnażania się. Umieramy, aby zrobić przestrzeń do życia dzieciom i wnukom. Rodzenie dzieci jest również niezwykle obciążające. Zasoby można zużywać na reperację własnego ciała albo na potomstwo. To swoisty ewolucyjny kompromis.
Przynajmniej tak było dawniej. Ludzie zaczynają przeciwstawiać się ewolucji. Dziś medycyna i standard życia powodują, że kobieta, która decyduje się na więcej niż jedno dziecko, żyje dłużej niż kiedyś. Warunek? Jak dowodzą naukowcy z University of California, pierwsze dziecko powinna urodzić po 25. roku życia. Pamiętajmy, że to tylko ogólne wnioski z badań przeprowadzonych w dużej grupie kobiet ze Stanów Zjednoczonych Ameryki Północnej i nie można traktować późnego macierzyństwa jako uniwersalnego sposobu na długie życie w odniesieniu do każdej kobiety czy samicy zwierząt. U innych gatunków nie zawsze wczesne oraz intensywne płodzenie potomstwa musi się przekładać na krótsze życie. Kosy – czarne (samce) i ciemnobrązowe (samice) ptaki z pomarańczowymi dziobami, dobrze znane z miejskich parków i ogrodów – wcześnie przystępujące do lęgów wcale nie żyją krócej niż te zaczynające się rozmnażać później. Choć samice, które wcześniej miały potomstwo, szybciej traciły zdolności do składania większej liczby jaj w dalszym życiu, co dowodzi, że szybciej się starzały. Coś za coś.
Inna interesująca teoria wskazuje, że za proces starzenia się odpowiada stres oksydacyjny. Wszyscy zapewne słyszeli o mających złą sławę wolnych rodnikach. Nie są pożądane w naszych organizmach, ponieważ prowadzą do uszkodzenia komórek. Oczywiście jesteśmy wyposażeni w mechanizmy pozwalające nam się zabezpieczać, ale z czasem ulegają one osłabieniu. Wolne rodniki powstają w procesie oddychania, a oddychamy tym więcej, im więcej się ruszamy. Gdy częściej uciekamy przed drapieżnikami albo biegniemy w maratonach, tym szybciej zużywa się nasze ciało, bo potrzebujemy do tego więcej tlenu. Sport to zdrowie, jednak tylko ten niezbyt intensywny.
Sposób na długie życie
Miliarderzy z Doliny Krzemowej inwestują ogromne pieniądze w start-upy, które prowadzą badania nad tym, jak wydłużyć ludzkie życie. Niektórzy najbogatsi inwestorzy zapowiadają, że osiągną wiek nawet 500 lat i staną się najdłużej żyjącymi kręgowcami na Ziemi. Nie wiadomo, czy im się to uda, ale powinni pamiętać, że muszą mierzyć się z prawdziwym rekordzistą pod tym względem – rekinem arktycznym z ciemnych i zimnych wód Oceanu Arktycznego. Ryby te żyją nawet 500 lat. Równie trudno będzie przeżyć najdłużej żyjącego bezkręgowca, czyli zamieszkującego zimne słone wody małża o nazwie cyprina islandzka. Najstarszy osobnik tego gatunku dożył 507 lat. Nic dziwnego, stworzenia te wykazują wyjątkową odporność na stres oksydacyjny. Ludzie raczej nie mają takich zdolności. Czy w związku z tym im się powiedzie?
Żadne stworzenie nie wygra jednak z topolą osikową z Ameryki Północnej, którą uważa się za najstarszy i największy organizm na naszej planecie. Kolonię tych drzew nazwano Pando. Zajmuje ona powierzchnię ponad 40 ha, a jej wiek szacuje się na około 16 tys. lat. Choć wygląda jak las, to wszystkie drzewa – a jest ich około 47 tys. – połączone są ze sobą korzeniami i tworzą w rzeczywistości jeden gigantyczny organizm. Każde z nich jest takie samo pod względem genetycznym.
Instytucja babci
Starość ma swoje zalety. Chociaż wiele zwierząt rozmnaża się do końca swojego życia, istnieją też takie, u których w przypadku samic proces ten się zatrzymuje. Ten etap nazywamy menopauzą lub przekwitaniem. Występuje on nie tylko u ludzi, lecz także wśród orek, narwali, białuch arktycznych oraz grindwali krótkopłetwych.
Najprawdopodobniej to za sprawą instytucji babci wydłużyło się nasze życie. Babcie przejmowały opiekę nad dziećmi odstawionymi od piersi matki, która dzięki temu mogła ponownie zajść w ciążę. Z ewolucyjnego punktu widzenia wygrywały obie, ponieważ lokowały swoje geny w większej liczbie potomków. Dzieci, które pozostawały dłużej pod opieką babci, później dojrzewały i stawały się dorosłe. Do tego potrzebne było dłuższe życie. Poza tym babcie przez lata gromadziły ogromną wiedzę, pomocną w wychowaniu potomstwa. Starsze, doświadczone kobiety przekazywały córkom informacje, gdzie znaleźć pożywienie, jak karmić piersią swoje pierwsze nowo narodzone dziecko, jak się nim opiekować i jak mu pomóc w razie kłopotów. Pośredniczyły również w rozwiązywaniu konfliktów w grupie, bo doskonale znały jej członków i panujące między nimi relacje. To była bezcenna wiedza.
Nie tylko ludzie mają babcie. Odgrywanie tej roli jest szczególnie widoczne w społecznościach osiadłych orek pacyficznych. Stadu przewodzi najstarsza samica, która przez całe życie (mogące trwać nawet do 80 lat) otacza się synami i córkami oraz ich potomstwem. Nie odchodzą oni od grupy. To dzięki temu pokrewieństwu najstarsza samica nie musi rozmnażać się do końca swoich dni. Zamiast tego może zająć się opieką nad mniej doświadczonymi osobnikami w grupie i ustąpić pola do wydawania potomstwa młodszym i sprawniejszym. Staje się babcią. Ma też wtedy czas na kierowanie stadem i jego obronę. Okazuje się, że młode wychowywane w obecności starszych orek mają większe szanse na przeżycie. Bez nich są 4,5 razy bardziej narażone na śmierć. Poza tym jeśli seniorka nie przeszła jeszcze menopauzy, a opiekuje się własnym dzieckiem, ryzyko śmierci wnuków jest 1,5 raza wyższe niż w przypadku tych młodych, których babcie przeszły już menopauzę. Babcie orki skuteczniej polują, a potem dzielą się posiłkiem, zwłaszcza ze swoimi wnukami. Dodatkowo uczą pozostałe osobniki polować, wskazują najlepsze łowiska, prawdopodobnie znają inne grupy orek i wiedzą, jak unikać konfrontacji, a kiedy walka jest nieunikniona, wspierają swoich synów. I tak przez całe ich życie.
Ewolucja nie ma jednego prostego przepisu na śmierć. Może poprzedzać ją starość, ale nie musi. Niektórym organizmom pisany jest sędziwy wiek, inne zaś mogą całe życie cieszyć się… no właśnie – czym? Młodością? Czy można mówić o młodości, gdy nie ma starości? Badając stworzenia, które się nie starzeją, zapewne dużo nauczymy się o tym procesie i dzięki temu być może wydłużymy ludzkie życie. Gdyby jednak tak się stało, konsekwencje psychologiczne mogą okazać się trudniejsze do zniesienia i przezwyciężenia niż fizjologiczne. Czy bylibyśmy gotowi patrzeć, jak wszyscy wokół odchodzą? Lubię nasze ludzkie życie i wszystko, co się z nim wiąże. Nie chciałbym go za bardzo zmieniać.
Podziel się tym tekstem ze znajomymi z zagranicy lub przeczytaj go po angielsku na naszej anglojęzycznej stronie Przekroj.pl/en!
Czytaj również:
