Черепахи стареют медленнее, потому что у них есть панцирь

Журнал Science опубликовал сразу две статьи, посвященные большому исследованию старения и продолжительности жизни у эктотермных (холоднокровных) тетрапод, в частности рептилий и амфибий. Выбор исследователей не был случайным: в этих классах позвоночных часто встречаются долгожители, чей возраст может превышать 100 лет, как, например, у черепах.

В первой работе 114 ученых из разных стран сравнили скорость старения и продолжительность жизни рептилий и амфибий, живущих в дикой природе, с таковыми у эндотермных (теплокровных) тетрапод — птиц и млекопитающих. Для этого использовали данные, собранные в ходе длительных (от 4 до 60 лет) полевых наблюдений за 77 видами черепах, змей, крокодилов, лягушек и саламандр. Также ученые проверили гипотезы о влиянии четырех факторов на процессы старения: терморегуляции организма, температуры окружающей среды, приспособлений для защиты от хищникови онтогенеза животного.

Холоднокровные продемонстрировали больший, чем у теплокровных, разброс по скорости старения и продолжительности жизни. Например, если рассчитывать продолжительность жизни как число прожитых после первого размножения лет, у рептилий и амфибий она варьировала от 1 до 137 лет. В перерасчете на размеры тела наивысшая продолжительность жизни у черепах, крокодилов и саламандр.

По крайней мере у одного вида в каждой из групп холоднокровных тетрапод, будь то лягушки, крокодилы или черепахи, исследователи наблюдали слабо выраженное старение. Вероятность смерти для представителей таких видов не меняется с возрастом, как только они перестают размножаться.

Из тестируемых четырех факторов установить однозначную взаимосвязь со сроком жизни и скоростью старения удалось для защитных образований: физических (панцирь, шипы) и химических (яды). Представители с подобными адаптациями, например, черепахи и саламандры, жили дольше и старели медленнее, чем собратья того же размера, но без защиты. Очевидно, эти приспособления оберегают от съедания и тем самым повышают шансы на выживание.

С продолжительностью жизни и старением коррелировали и такие особенности онтогенеза рептилий и амфибий, как возраст первого разможения и годовая плодовитость. Чем раньше животное приступало к размножению и чем больше давало потомства, тем быстрее старело и более короткую жизнь проживало. Нужно отметить, что эта закономерность обнаружена и для теплокровных тетрапод.

Интересно, что ученые не обнаружили свидетельств в пользу гипотезы о влиянии терморегуляции на продолжительность жизни. Предположение о том, что замедленные метаболические процессы продлевают жизнь и препятствуют старению, оказалось справедливо только для черепах, что вместе с остальными наблюдениями указывает на уникальность этой группы рептилий.

К сходным выводам пришли и авторы второй статьи из Университета Южной Дании. Они изучили показатели старения у 52 видов водных и наземных черепах, содержащихся в популяциях зоопарков. Старение около 75% видов ученые оценили как медленное или совсем незначительное — для таких животных риск смерти от угасания, вызванного старением, не повышался с возрастом. Более того, примерно 80% видов старели медленнее, чем люди.

Исследователи заметили, что улучшение условий содержания замедляло старение у некоторых видов черепах. Вероятно, это позволило животным перераспределить траты энергии с защиты на текущее существование, тем самым продлив жизнь. У человека и других приматов картина иная: улучшение условий среды снижает у них не темпы старения, а детскую смертность.

По мнению авторов, изучение различий в скорости старения и продолжительности жизни не только теплокровных, но и холоднокровных животных позволит узнать новое и о старении людей. Результаты этих исследований проясняют закономерности, обуславливающие эволюцию старения позвоночных, и бросают вызов представлениям о его неизбежности.