Млекопитающие дольше живут в группах

Млекопитающие могут жить в одиночку, парами или группами. Продолжительность жизни у них также изменяется в широких пределах. Социальность и долгожительство находятся в сложном взаимоотношении, но понимание этого вопроса важно для изучения эволюционных стратегий. Ранее на обезьянах было показано, что животные с сильными и стабильными социальными связями живут дольше. В общем же исследования были сосредоточены на эусоциальных видах, и неясно, как связаны продолжительность жизни и другие типы социальной организации. Также остаются загадкой молекулярные механизмы эволюционной связи между социальной организацией и долгожительством.

В новой работе исследователи из Китая сравнили социальные организации и долгожительство около тысячи млекопитающих, а также изучили транскриптомы мозга 94 видов в поисках кандидатных генов и сигнальных путей, ассоциированных с социальной организацией и продолжительностью жизни.

Сначала авторы разделили 974 вида млекопитающих по трем типам социальной организации: одиночные животные, живущие парами и живущие группами. Также они получили данные по массе тела и продолжительности жизни. Близкородственные таксоны обычно имели схожие социальную организацию и продолжительность жизни. Авторы показали, что виды в группах обычно живут дольше, чем в одиночку. Закономерность сохранялась, если учесть массу тела.

Авторы изучили транскриптомы мозга 94 млекопитающих, принадлежащих 14 порядкам, 39 семействам и 67 родам, при этом 166 образцов 54 видов были собраны специально для этого исследования. Виды разделили по социальной организации, после чего изучили экспрессию 13 402 ортологичных генов в образцах мозга.

Сотни генов были ассоциированы с одиночным проживанием, жизнью в парах и жизнью в группах. Гены ATP1A2, ALDH1L2 и WDFY1 при этом перекрывались. Были также гены, общие для двух стилей жизни. Исследователи детектировали 262 гена, чья экспрессия значительно коррелировала с продолжительностью жизни.

Всего 31 ген был значимо ассоциирован как с социальной организацией, так и с продолжительностью жизни. Это гены, связанные с иммунитетом: UBL7, TNNT3, XRCC6, ATP2A2, NPHS1, KALRN, C1QC, MCL1, ZFP36. C1QC участвует в активации системы комплемента, ответе врожденного иммунитета, клеточной регенерации, репродукции и нейродегенеративных расстройствах. ZFP36 контролирует активацию T-клеток и регулирует воспалительные цитокины, а также подавляет апоптоз нейронов. XRCC6 ассоциирован с расстройствами аутистического спектра. Нокдаун XRCC6 снижает продолжительность жизни у мышей, а высокий уровень экспрессии XRCC6 связан с более длинной средней продолжительностью жизни у человека.

Также с продолжительностью жизни и социальной организацией коррелирует экспрессия генов, связанных с регуляцией гормонов, нервной системы и передачей сигнала: MTM1, SLC29A2, ATP2A2, KALRN, RHOBTB2, SLC6A19 и MCL1. Так, ген KALRN важен для образования синаптических связей и позвоночника, обучения, социального поведения. Его нокаут у мышей снижает память, ведет к двигательной гиперактивности и подавлению социального поведения. Ген SLC29A2 ассоциирован с депрессией. Нокаут ATP2A2 нарушает память о страхе меняет поведение в новом окружении. Пока неясно, имеют ли эти гены отношение к продолжительности жизни.

Исследователи выявили сигнальные пути, коррелирующие с образом жизни, а также 14 сигнальных путей, связанных с долгожительством. Например, рецепторы, сопряженные с G-белком, секретин-подобные B-класса, положительно связаны с жизнью в одиночку и долгожительством, но отрицательно связаны с жизнью в группе. Мутации в цитохроме P450 повышают продолжительность жизни у нематод. Также P450 регулируют воспаление и инфекции.

В целом, эволюция социальной организации и продолжительности жизни связаны. При этом групповые виды живут дольше, чем одиночные. Значимой разницы между живущими парами и группами видами не было, как между живущими парами и в одиночку. То есть жизнь парами не влияет на долгожительство. Большая продолжительность жизни у живущих в группах млекопитающих может быть связана с тем, что животные реже гибнут от хищников и от голода. Авторы считают, что эти преимущества перебивают недостатки, такие как соревнование за половых партнеров и еду, стресс и инфекции, передающиеся через социальные контакты.

Муравьиная королева живет долго, потому что контролирует уровень инсулина