Îmbătrânirea în natură: De ce unele specii sunt „nemuritoare“, iar altele mor atât de repede?

Autor:
Turritopsis poate să regreseze și să își reia viața de la capăt

Traducerea și adaptarea: Cristina Constantin

Ce este îmbătrânirea? Îmbătrânirea nu este ceva ce se întâmplă pur și simplu, ci mai degrabă un rezultat inevitabil din punct de vedere genetic. Practic, suntem programați genetic să îmbătrânim. Însă nu toate animalele și plantele îmbătrânesc la fel. Îmbătrânirea are un scop fascinant din punct de vedere al evoluției: îmbătrânirea are rolul de a stabiliza populații și ecosisteme, susținând în același timp evoluția și dezvoltarea speciilor. Articolul următor vă oferă o nouă perspectivă asupra îmbătrânirii, perspectivă la care a ajuns biologul teoretician Josh Mitteldorf. Articolul următor este preluat, prin amabilitatea lui Josh Mitterldorf, de pe blogul său „Playing the Game for a Longer Life“. Josh Mitteldorf este autorul volumului „ Cracking the Aging Code“, volumul tradus și în limba română – „Descifrarea codului vârstei. O nouă viziune despre cum să rămânem tineri“. Editura Niculescu, 2017.  (nota redacției)

Josh Mitteldorf: În 1999, am întâlnit-o pentru prima oară pe Cynthia Kenyon, care mi-a prezentat pe scurt dovada ei că procesul îmbătrânirii este o caracteristică evolutivă. Duratele de viață în natură variază de la câteva ore la mii de ani. Acest lucru demonstrează că selecția naturală nu are restricții,  iar îmbătrânirea se poate instala într-un interval specific.

Cu câțiva ani în urmă, Annette Baudisch a mai adăugat o coordonată acestei dovezi. Nu doar durata de viață îmbracă atât de multe forme diverse, ci și forma curbei îmbătrânirii. Teorii eronate ale procesului îmbătrânirii se bazează pe ciclul vieții umane (și altele similare) cu mortalitate Gompertz. (În secolul al XIX-lea, Benjamin Gompertz a remarcat pentru prima oară că riscul de deces crește exponențial cu vârsta.) Câțiva teoreticieni inteligenți au fost tentați să încerce să aducă dovezi – fie din domeniul termodinamicii, fie al evoluției – conform cărora îmbătrânirea progresivă este o consecință necesară a condițiilor vieții.

Însă Baudisch a strâns date referitoare la sute de animale și plante, care dovedesc faptul că forma exponențială a curbei mortalității umane este doar una dintre numeroasele posibilități. Mai mult, fiecare formă posibilă se asociază cu fiecare interval în parte. Toate teoriile referitoare la îmbătrânire trebuie să explice fiecare dintre aceste modalități de a îmbătrâni. Sau de a nu îmbătrâni. Baudisch și-a început cercetarea adunând exemple de senescență negativă. Având în vedere această diversitate, singura teorie viabilă este că „natura poate face ce vrea”. Mai exact, selecția naturală poate modela îmbătrânirea cât mai adecvat cu putință pentru a se potrivi cu toate nișele ecologice posibile.

Îmbătrânirea este străveche, însă nu universală. Tindem să credem că animalele îmbătrânesc treptat, începând cu maturitatea și sfârșind cu decesul inevitabil, însă viața este un pic mai stranie. Unele animale și multe plante au scăpat complet de procesul îmbătrânirii. Foarte multe trec prin perioade lungi ale vieții lor fără să îmbătrânească. Nimfele cicada se maturizează sub pământ timp de 17 ani, fără a fi afectate de ratele în creștere ale mortalității sau îmbătrânirii din orice alt punct de vedere. Apoi, cicada iese la suprafață, se împerechează, îmbătrânește și moare, toate într-o singură zi. Acesta este un exemplu extrem de semelparitate, în care îmbătrânirea intervine brusc, după un singur act reproductiv. În multe cazuri de acest fel, îmbătrânirea se poate decupla experimental de reproducere, ceea ce demonstrează încă o dată că îmbătrânirea este o adaptare separată. Cel mai simplu exemplu în acest sens este cel al panseluțelor din grădinile noastre. Atât timp cât rupem florile înainte să facă semințe, planta va înflori încontinuu toată vara.

Explicație foto: Ruperea panseluțelor înainte să facă semințe va ține planta în viață toată vara.

Multe plante și animale mor când se încheie reproducerea, așa cum prezice teoria evoluționistă. Însă, între cele care își depășesc cu mult perioada fertilă, există unele (cum ar fi viermii C. elegans) care nu-și îngrijesc copiii sau nepoții. Ce forță evoluționistă le-a asigurat viața continuă?

Câteva animale și multe plante nu îmbătrânesc deloc, ci devin mai mari, mai puternice și mai fertile pe întreaga lor durată de viață. S-a observat că unele regresează din starea matură și își iau viața de la capăt ca larve, cu un nou ciclu complet al speranței de viață.

Cum arată viața fără îmbătrânire?

Sănișoara (Sanicula europaea, n.r.) este o plantă erbacee care crește pe pajiștile suedeze. O anumită parcelă a fost studiată încontinuu timp de 70 de ani. Sănișoara are speranța de viață comparabilă cu cea a oamenilor, însă această plantă nu îmbătrânește. La oameni, probabilitatea intervenirii decesului crește de la an la an, însă, la sănișoară, aproximativ o tufă din 75 moare în fiecare an, indiferent de vârstă. O plantă de 75 de ani nu are un risc de mortalitate mai mare decât o plantă de 10 ani. La oameni, speranța de viață la naștere poate fi de 75 de ani. Speranța de viață pentru o persoană în vârstă de 60 de ani poate fi de încă 18 ani, iar pentru o persoană de 80 de ani, speranța de viață poate fi de încă șapte ani. Pentru o sănișoară, speranța de viață a puietului este de 75 de ani, iar speranța de viață a unei tufe de 60 de ani este de încă 75 de ani. Există câteva sănișoare de 200 de ani și acestea au o speranță de viață de încă 75 de ani. În acest ritm, aproximativ o plantă dintr-un milion ar trebui să trăiască o mie de ani. O sănișoară de o mie de ani este la fel de departe de momentul decesului ca și un vlăstar.

În acest moment, nu se știe dacă homarii îmbătrânesc sau nu. Homarii sunt pescuiți atât de frecvent încât foarte rar ajung să depășească 0,45 kg, însă sunt pescuiți ocazional și homari care depășesc 2,26 kg (care, de obicei, sunt aruncați în apă).

…și nu este cel mai mare homar care a fost înregistrat.

Cel mai mare homar înregistrat cântărea 19,95 kg. Motivul pentru care homarii mari sunt aruncați din nou în ocean nu este că nu ar încăpea pe farfurie. Homarii devin mai fertili odată cu vârsta, iar puii lor sunt mai viabili. Câțiva homari de dimensiuni mari pot popula o zonă considerabilă. Nu avem date înregistrate cu privire la cel mai în vârstă homar prins, întrucât homarii nu au inele anuale sau straturi de creștere care să le indice vârsta. S-a spus că homarul de 19,95 kg ar avea mai mult de o sută de ani, însă nu putem ști sigur.

Și moluștele pot crește mai mari și mai fertile pe durată nedeterminată. Însă moluștele au inele de creștere care ne spun câți ani au. S-a stabilit că cea mai vârstnică moluscă înregistrată (o moluscă quahog din specia Arctica islandica) are 507 ani. Moluștele mici au prădători naturali, inclusiv stelele de mare care se prind de carapacea lor și le distrug prin forță brută. Când moluștele depășesc mărimea brațelor unei stele de mare, pot crește pe durată nedeterminată. Moluștele au un picior, o gură, nu au ochi sau urechi și nici stomac sau creier.

Moluștele uriașe pot trăi sute de ani.

Moluștele uriașe, de până la 362,8 kg, duc aceeași viață ca și rudele lor mai tinere, absorb zilnic cantități de apă de treizeci de mii de ori mai mari decât greutatea lor și filtrează planctonul și algele, care continuă să se dezvolte și să se reproducă în interiorul lor. Ca și homarii uriași, moluștele uriașe oferă ouă unei întregi comunități. Este cunoscut faptul că acestea depun o jumătate de miliard de ouă într-o zi.

Speciile cu cele mai lungi durate de viață din lume sunt, fără excepție, copaci. Există mai multe motive pentru acest lucru. Copacii investesc foarte mult în creștere și încearcă întotdeauna să-și proiecteze frunzele în sus, protejându-le de umbra altor copaci, concurând pentru cea mai bună lumină. Cei mai bătrâni copaci tronează deasupra pădurii și au prioritate la energia solară. Așadar, există un stimulent evoluționist puternic ca arborii să trăiască mult timp, astfel încât să poată crește mai înalți decât concurenții lor, iar „cerul e limita“.

Spre deosebire de plante, durata de viață a animalelor este limitată de condiția stabilității ecologice. Cele mai multe plante își produc propria hrană, însă toate animalele depind de alte specii (fie animale, fie plante) pentru hrană. Așadar, este normal ca o plantă să trăiască cât mai mult posibil și să producă un număr cât mai mare de semințe. Copacii sunt cele mai bune exemple ale principiului lui Darwin, conform căruia viața înseamnă reproducere (copacii sequoia pot produce peste un miliard de semințe). Animalele, însă, nu reușesc să se reproducă mai repede decât plantele de la baza lanțului trofic. Animalele sunt evoluate și apără speciile aflate la un nivel inferior în lanțul trofic și nu trebuie să se reproducă mai repede decât alte animale pe care le mănâncă – în caz contrar, în doar câteva generații, își vor extermina sursa de hrană, iar copiii lor vor muri de foame.

Copacul Hyperion, cel mai înalt copac cunoscut pe pământ.

Oare copacii îmbătrânesc? Unii da, alții nu. Cei mai mulți copaci trăiesc perioade lungi de timp și cresc mai mari și mai puțin vulnerabili în fața morții. Este un exemplu de senescență negativă. Desigur, însăși mărimea este un pericol dacă arborele devine mai înalt decât toți ceilalți copaci din zonă. Va fi primul lovit de fulger, va fi cel mai disproporționat și predispus să fie doborât de vânt când eroziunea îi slăbește rădăcinile care îl țin în pământ. În plus, se pare că majoritatea copacilor au o vârstă caracteristică, după care moartea devine, în sfârșit, din ce în ce mai probabilă cu fiecare an care trece. Există indicii că arborii devin mai vulnerabili la paraziți și la boli pe măsură ce îmbătrânesc. Însă, în cele mai multe cazuri, copacii bătrâni se prăbușesc din cauze mecanice produse de dimensiunea excesivă. Abilitatea de a continua să crească și care le oferă posibilitatea de a experimenta „îmbătrânirea inversă“ de-a lungul atâtor decenii este cea care se dovedește, în final, a fi propriul lor declin.

Îmbătrânirea instantanee. Moartea subită

Animalele și plantele caracterizate prin semelparitate se reproduc o singură dată în viață, iar actul este, de obicei, urmat imediat de deces. Moartea bruscă după reproducere este des întâlnită în natură și afectează diverse organisme precum musculițele efemere, caracatițele și somonul, fără a menționa miile de angiosperme anuale.

Cauzele decesului la organismele caracterizate prin semelparitate sunt foarte diferite. Teoreticienii au presupus că animalul se epuizează ca urmare a efortului de reproducere, însă această idee s-a dovedit nefondată. Actul de reproducere și moartea subită par a fi adaptări separabile și independente. Pe lângă exemplul de mai sus cu panseluțele, caracatițele pot să trăiască după actul de reproducere dacă li se extirpă chirurgical glanda optică, iar somonul de Atlantic, un văr apropiat al somonului de Pacific, suportă și el migrații periculoase în amonte pentru a se împerechea, însă nu moare neapărat după ce depune icrele și se poate întoarce în ocean pentru o nouă șansă la viață.

Somonii Chinook își depun icrele în bazinele fluviale, adesea la sute de kilometri în amonte de ocean. Își petrec primul an sau primii doi ani în mediul fluvial protejat, unde viața este mai blândă, iar marii prădători mai rari. Când au crescut suficient de mari să devină competitivi, migrează în aval, înspre ocean, pentru a-și căuta norocul. Pot migra până la 4000 de kilometri de la gura de vărsare pe unde au intrat prima oară în mare. Trăiesc în ocean între 2 și 7 ani, cresc mai mari, însă puterea nu le slăbește și nu devin mai fragili odată cu vârsta. Când sunt pregătiți să se reproducă, își găsesc drumul înapoi, nu înspre cea mai la îndemână gură fluvială, ci în același bazin fluvial unde au venit pe lume. Călătoria lor este un iureș către fertilitate și, în același timp, către moarte.

Somoni care se luptă cu apa învolburată pentru a se întoarce în locul unde au venit pe lume.

În momentul în care somonii adulți ajung în locul de unde au ieșit din icre, metabolismul lor este în colaps terminal. Glandele suprarenale pompează steroizi (glucocorticoizi) care produc îmbătrânirea accelerată – aproape instantanee. Au încetat să se hrănească. Mai mult, steroizii au produs colapsul sistemului imunitar, iar corpul le este acoperit de infecții fungice. Rinichii se atrofiază, iar celulele adiacente (numite celule interregnum, asociate cu steroizii) se măresc foarte mult. Sunt afectate și sistemele circulatorii ale peștilor care se deteriorează rapid. Pe artere apar leziuni care, în mod curios, par apropiate de cele care produc bolile cardiovasculare la oamenii care îmbătrânesc. Înotul în amonte este obositor, însă nu devastator din punct de vedere mecanic astfel încât să le distrugă corpurile. Mai degrabă, este o cascadă de modificări biochimice neplăcute, programate genetic să urmeze imediat după depunerea icrelor. Simptomele afectează atât masculii, cât și femelele, în pofida distribuției inegale a activității metabolice în detrimentul femelelor, ale căror icre pot reprezenta o treime din greutatea corpului în ultima parte a călătoriei lor.

Molarii elefanților se uzează mult. Elefantul îi poate înlocui de cinci ori, însă nu de șase.

Unele organisme sunt programate genetic să nu mănânce după reproducere și, în consecință, să se înfometeze. Este mai rapid și mai sigur decât îmbătrânirea tradițională. Musculițele efemere care devin adulte nu au nici gură și nici sistem digestiv. Elefanții mestecă și macină atât de multe tulpini și frunze în decursul vieții încât tocesc șase seturi complete de molari. Însă, atunci când al șaselea set este tocit, nu le mai crește altul. Așadar, elefanții vârstnici pot muri ca urmare a înfometării.

Premiul pentru cel mai bizar și macabru mod de moarte programată aparține masculilor de călugăriță. După un ritual elaborat de împerechere, masculul fertilizează ouăle partenerei cu jumătatea inferioară a corpului, în timp ce femela îl decapitează. Uneori.

Povestea caracatițelor este una specială. Trăiesc puțin, de la câteva luni la câțiva ani, în funcție de specie, și mor după ce se reproduc o dată. După împerechere, femela păzește și își îngrijește ouăle, dar, dacă nu sunt condiții bune pentru pui, îi poate mânca, iar apoi mai are o șansă să încerce din nou. Ca și călugărițele, uneori, femela de caracatiță își devorează masculul. Dacă decide că este momentul potrivit pentru apariția puilor, se abține de la a mânca nu doar propriile ouă, ci și orice alt tip de hrană. Mama caracatiță își păzește ouăle de prădători, concentrată și imobilă luni întregi, până la final. (Sunt animale foarte inteligente, chiar jucăușe. Oare cum de nu se plictisesc?) În acest timp, gura ei se sigilează. Poate să trăiască ani întregi în această stare de animație suspendată, nefăcând altceva în afară de a-și păzi ouăle. Însă, atunci când ouăle eclozează, ea moare în decurs de câteva zile. Moartea ei nu survine ca urmare a înfometării. Știm acest lucru deoarece are două glande endocrine, numite „glande optice”, deși nu au legătură cu ochii, ale căror secreții controlează comportamentul de împerechere, grija maternă și moartea. Glandele optice pot fi extirpate chirurgical, iar mama caracatiță trăiește mai mult. Dacă se extirpă o singură glandă optică, femela nu mănâncă, însă mai trăiește șase săptămâni. Dacă se extirpă ambele glande optice, atunci caracatița nu își pierde gura și începe să se hrănească din nou după ce ouăle eclozează. Ulterior, își recapătă puterea și dimensiunea și mai poate trăi încă 40 de săptămâni.

În 2007, Bruce Robison de la Institutul de Cercetare Oceanografică Monterey Bay (MBARI) a descoperit o mamă caracatiță din adânc, care își păzea cele 160 de ouă în apele reci și adânci din zona coastei californiene. A revenit periodic și a urmărit aceeași caracatiță, aflată pe aceeași piatră, în aceeași poziție. Din 2007 până în 2011, nu a mâncat și nu s-a mișcat, nefăcând altceva în afară de a mișca ușor apa în jurul ouălor, asigurându-le rezerve proaspete de minerale și substanțe nutritive. După patru ani și jumătate, ouăle au eclozat, iar mama caracatiță a dispărut, cel mai probabil a murit în decurs de câteva zile. Au rămas cojile ouălor, în memoria efortului ei. A fost cea mai lungă gestație urmărită vreodată.

Olga, caracatița gigantică din Pacific, îngrijindu-și ouăle

Îmbătrânirea în sens invers

În 1905, biologul olandez Friederich Stoppenbrink a studiat ciclul vieții viermilor Planaria, un tip de viermi plați, de câțiva milimetri, întâlniți frecvent în apele dulci. A observat că, atunci când viermele nu avea suficientă mâncare, se mânca singur în mod sistematic, începând cu organele cele mai dispensabile (cele sexuale), trecând apoi la sistemul digestiv (care nu e de prea mare folos în timpul foametei), iar apoi la mușchi. Viermii deveneau din ce în ce mai mici până când rămâneau doar părțile cele mai importante: creierul și celulele nervoase. Stoppenbrink a declarat că, atunci când a început să hrănească viermii din nou, aceștia au crescut la loc și și-au regenerat rapid tot ceea ce pierduseră. Mai mult, arătau și se comportau ca viermii tineri, iar atunci când ceilalți viermi care nu fuseseră înfometați au început să moară din cauza vârstei înaintate, viermii înfometați și regenerați erau încă într-o formă foarte bună. Acest truc a putut fi repetat la nesfârșit. Atât timp cât Stoppenbrink înfometa și relua hrănirea viermilor, aceștia își continuau viața fără semne clare de îmbătrânire.

Turritopsis poate să regreseze și să își reia viața de la capăt

Specia de meduză Turritopsis nutricula a devenit celebră atunci când a fost desemnată „meduza nemuritoare“ în articolele științifice din anul 2010. Adultul Turritopsis a moștenit un truc interesant: după ce se reproduce, regresează la stadiul de polip și își începe din nou viața. Acest proces are loc prin transformarea celulelor adulte din nou în celule stem, în sens invers direcției normale de dezvoltare din celule stem în celule diferențiate – cu alte cuvinte, se deplasează în marșarier pe o stradă de dezvoltare cu sens unic. Ziarele au titrat: Turritopsis este „Benjamin Button al oceanelor“. Și aici, viața pare să imite arta.

Gândacul necrofag, atunci când este înfometat, revine la oricare dintre stadiile sale anterioare de larvă.

Gândacii necrofagi (Trogoderma glabrum) fac un truc similar, însă doar atunci când sunt înfometați. În timp ce își duc viața pe lângă stârvurile din pădure, gândacii trec succesiv prin șase stadii diferite de larvă și arată mai întâi ca viermii, apoi ca diplopodele, iar apoi ca insectele care alunecă pe apă înainte să devină gândaci cu șase picioare. În 1972, doi entomologi de la Universitatea din Wisconsin au izolat în eprubete larvele din al șaselea stadiu (chiar înainte de a deveni adulte) și au descoperit că, fără hrană, acestea au regresat la larve din al cincilea stadiu. Nehrănite mai multe zile, acestea se micșorau efectiv și regresau la stadiile anterioare până când ajungeau să arate ca niște larve abia eclozate. Apoi, dacă se relua hrănirea, avansau din nou prin stadiile de dezvoltare și deveneau adulți cu durate normale de viață. Au descoperit că pot să repete ciclul la nesfârșit, ceea ce le permitea să crească și să ajungă până la al șaselea stadiu, iar apoi îi înfometau și aceștia reveneau la primul stadiu, prelungindu-și astfel durata de viață de la opt săptămâni până la peste doi ani.

Regenerarea continuă

Hidrele sunt nevertebrate cu simetrie radiară, fiecare cu o gură pe un trunchi în formă de tulpină, înconjurată de tentacule, care cresc la loc când sunt tăiate – ca și monstrul cu mai multe capete din mitologia greacă, după care au fost numite. Cu ajutorul tentaculelor, acestea prind în cursă „puricii de apă“ și alte crustacee minuscule cu care se hrănesc. Unele hidre sunt verzi, datorită algelor simbiotice care trăiesc sub pielea lor translucidă. Hidrele au fost studiate timp de patru ani, pe rând, începând cu specimene de vârste diferite, capturate în natură și se pare că nu mor singure și nici nu devin mai vulnerabile în fața prădătorilor sau bolilor. În organismul uman, anumite celule, cum ar fi celulele sanguine, ale pielii și ale mucoasei stomacale, se desprind și se regenerează încontinuu. Așa este și întregul corp al hidrei, care se regenerează din fondul de celule stem la fiecare câteva zile. Unele celule se desprind și mor. Altele, când sunt suficient de mari, formează clone ale hidrei, care înmuguresc din corpul în formă de tulpină și se îndepărtează singure. Acesta este un stil antic de reproducere, care nu implică sexul. Pentru hidră, sexul este opțional – o plăcere ocazională.

Un articol recent susține că, într-adevăr, hidra îmbătrânește, însă acest lucru se observă prin încetinirea ritmului de clonare. Autorul sugerează că, probabil, clonele moștenesc vârsta părinților lor. Se presupune că doar reproducerea sexuată resetează ceasul îmbătrânirii. Dacă este adevărat, atunci stilul hidrei de îmbătrânire este o revenire la regnul Protista, microbi ancestrali mai complecși decât bacteriile. Amibele și microbii din genul parameciului sunt exemple de protiste, microorganisme unicelulare cu o genealogie vastă, care s-au ramificat din timpuri străvechi în peste o sută de mii de specii și care includ toate algele marine, mucegaiurile și ciliatele, precum și alte organisme care nu aparțin regnului animal, vegetal, fungilor sau bacteriilor.

Îmbătrânirea antică

Pentru parameci, sexul și reproducerea sunt două funcții complet diferite. Reproducerea are loc prin mitoză simplă – celula se clonează singură. Sexul are loc prin „conjugare“. Parameciul alunecă deasupra unui alt parameci, cele două celule ale acestora fuzionează, iar apoi cei doi nuclei fuzionează, combinându-și ADN-urile, rearanjându-se în fiecare cromozom, în timp ce genele migrează de la unul la celălalt. Apoi, cele două celule se divid, însă cele două celule care se despart nu sunt aceleași două celule care s-au alipit. Fiecare reprezintă o combinație diferită a celor două celule inițiale – „jumătate din mine și jumătate din tine“.

Iată legătura cu îmbătrânirea: celulele monitorizează de câte ori s-au clonat prin lungimea telomerilor. De fiecare dată când celula se clonează, telomerii se mai scurtează puțin. Când devin prea scurți, celula suferă și moare. Telomerul poate fi resetat la lungimea completă cu enzima telomerază, dar acest lucru se întâmplă doar în timpul conjugării, nu în timpul mitozei. Ca urmare a reținerii telomerazei, individul se poate clona de aproximativ o sută de ori, dar, la un moment dat, trebuie să facă schimb de gene prin conjugare, renunțând la identitatea sa individuală. Scurtarea telomerilor este un mod antic de îmbătrânire care obligă individul să facă schimb de gene cu comunitatea.

Acest proces antic a fost un model pentru evoluția viitoare a îmbătrânirii. Multe organisme superioare au telomeri care se scurtează pe durata vieții acestora, până la moarte. Telomeraza este reținută la oameni, câini și cai, însă nu la porci, șoareci și vaci. La animalele anterioare, telomerii sunt resetați doar în timpul reproducerii, atunci când un nou individ se formează din gameții a doi părinți diferiți. Exact ca la parameci.

Albinele care pot opri procesul îmbătrânirii

Mătcile și albinele lucrătoare au aceleași gene, însă durate foarte diferite de viață. În cazul mătcii, lăptișorul de matcă oprește procesul îmbătrânirii. Când se formează un nou stup, albinele doică aleg – arbitrar, din câte știm – o larvă care va beneficia de o hrană lichidă regală. Un fel de ambrozie activă din punct de vedere fiziologic din lăptișorul de matcă face ca norocoasa albină să crească și să devină regină, nu albină lucrătoare. Datorită lăptișorului de matcă, regina va avea gonade superdezvoltate, care îi dau o dimensiune și o formă distinctivă. Regina zboară o singură dată la începutul carierei. În timpul acestui zbor, se poate împerechea cu mai mulți trântori și va depozita materialul genetic pentru anii ce vor urma.

După ce a fost fecundată și a devenit prea grea să mai zboare, matca matură devine o mașină reproducătoare: depune ouă într-un ritm alert, aproximativ 2.000 pe zi, mai mult decât întreaga greutate a corpului său. Desigur, o astfel de regină mamă are nevoie de o suită de albine lucrătoare specializate să o hrănească, să îi curețe excrementele și să îi transmită feromonii (semnalele chimice) în restul stupului.

Albinele lucrătoare trăiesc doar câteva săptămâni și apoi mor de bătrânețe. Și nu se distrug doar ca urmare a ruperii părților corpului, o consecință a zborului în lumea tumultoasă. Știm acest lucru deoarece supraviețuirea lor urmează un tipar matematic familiar, numit curba Gompertz, celebra semnătură a îmbătrânirii biologice. Între timp, mătcile, deși au genele identice cu cele ale albinelor lucrătoare, nu prezintă simptome de senescență. Acestea pot trăi și depune ouă ani întregi și uneori, dacă stupul este sănătos și stabil, timp de decenii. Sunt minuni fără vârstă. Regina moare doar după ce termină materialul genetic primit în timpul zborului nupțial. În acel moment, poate continua să depună ouă, însă acestea sunt nefertile și din ele pot ieși doar trântori, fără ac. Apoi, aceleași albine lucrătoare, care au îngrijit-o anterior, o ucid pe regina epuizată. Acestea roiesc în jurul ei și o înțeapă până când o omoară.

Albine care se strâng în jurul mătcii

Ce înseamnă toate acestea?

Stilurile și duratele procesului îmbătrânirii în natură sunt extrem de diferite. Îmbătrânirea nici nu trebuie să existe, iar condiția fizică individuală ar fi cu 20-30% mai mare în majoritatea cazurilor dacă îmbătrânirea ar pleca un pic la plimbare. Acolo unde mama natură a moderat reproducerea și a păstrat îmbătrânirea în ciclul vieții, a făcut-o pentru a stabiliza ecosistemul și pentru a preveni creșterea exagerată a populației, care poate duce la extincție. Această teorie explică anumite realități generale despre îmbătrânirea în natură:

  • faptul că îmbătrânirea este aproape universală la animale, însă nu neapărat și la plante;
  • faptul că îmbătrânirea este încetinită atunci când animalele sunt înfometate (în timpul înfometării, nu este necesară o reducere suplimentară a vieții);
  • faptul că animalele pot trăi mult timp după ce li s-a încheiat perioada fertilă;
  • faptul că durata vieții prădătorului este, în general, mai mare decât cea a prăzii;
  • faptul că baza genetică a îmbătrânirii a fost păstrată mai mult de câteva sute de milioane de ani.

Sursa:

https://joshmitteldorf.scienceblog.com/2017/12/06/the-varieties-of-aging-in-nature/

 

Protected by Copyscape

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here