Helgi Halldórsson / Flickr

Yaşam, biyolojinin durmak bilmeyen kaosuna karşı biyolojinin düzenini ve karmaşıklığını ortaya çıkarır. Termodinamiğin ikinci yasası ya da zamanın termodinamik oku, herhangi bir doğal sistemin her zaman artan bozukluğa yöneleceğini belirtir. Biyolojik yaşlanma farklı değildir ve ölüm kaçınılmazdır. Bununla birlikte, yaşlanma en az ele alınan sorulardan biri, evrimi optimize etme hareketi ile bedenin kaçınılmaz olarak bozulması arasındaki bariz çelişkidir. Tek hücreli organizmalardan evrimleştiğimiz 3.5 milyar yılları göz önüne alındığında, yaşam neden yaşlanmanın verimsizliğini azaltmıyor? Ya da daha doğrusu, Darwinist evrim çerçevesinde yaşlanma nasıl devam etti?

Evrimin gerçekleşmesi için önce olması gerekir genetik çeşitlilikgenetik ve çevresel faktörlerden kaynaklanan ölçülebilir bir özellik (fenotip) için bir popülasyon içindeki bireyler arasında bir fark; miras Bu genetik faktörlerin ebeveynlerden yavrularına kadar; ve diferansiyel üreme başarısıöyle ki bazı genetik faktörler kendilerini bireyin hayatta kalma ve üreme yeteneklerinde (yani zindelik) gösterirler.

Bu evrimsel çerçevede yaşlanmayı düşünün. Genetik faktörlerden etkilenen, ancak ülkenin gayri safi yurtiçi hasıla gibi dış faktörlerden de kuvvetli bir şekilde etkilenen, dünyadaki farklı bireylerde yaşam süresinde belirgin bir değişiklik vardır.

Ömür boyu kalıtsal bir özelliktir; genetik faktörlerin neden olduğu bireyler arasındaki ömür süresindeki değişimin yüzde 23 ile 26 arasında olması bilinen kalıtılabilirlik olarak. Ayrıca, artmış bir yaşam ömrünün veya yaşamınızdaki artmış bir yaşam ömrüne yol açan sağlık durumunun sizi diğer cinsiyete daha çekici hale getireceği ve üreme başarısı olasılığınızı artıracağı anlamlıdır. Öyleyse, bu üç evrimsel kriter uzun ömürlülük özelliği için karşılandıysa, neden yorumlanmamış bir yıl boyunca yaşamıyoruz?

1952’te İngiliz biyolog Peter Medawar, ilk evrimsel yaşlanma teorisini resmileştirdi. mutasyon biriktirme modeli. Bu teori, bir bireyin edindiği mutasyonların erken etkili veya geç başlayan olabileceği gerçeğine dayanır. Erken etkili mutasyonlar, bireylerin üreme olarak aktif oldukları dönemlerde kendini gösterir, böylece mutasyonun etkisi ne olursa olsun, doğal seleksiyon ile etkilenecektir. Bununla birlikte, doğal seleksiyon, geç başlangıçlı mutasyonlara 'kördür'. Yaşamda kendilerini daha sonra ortaya çıkaran mutasyonlar, eğer üreme gerçekleşmiş ve bir sonraki nesile aktarılmışsa, geriye dönük olarak seçilemez. Bu nedenle, seçim kuvveti yaşla ve üreme düşüşüyle ​​azalır. Bu fenomen bilinen seçim gölgesi olarak.

Seçim gölgesi, yaş ve üreme düşüşü ile seçimdeki azalmış güçtür. Kaynak: Fabian ve Flatt, 2011

Bu teori, esaret altında hayvanları doğada doğal olarak yaşadıklarından çok daha geç yaşlara kadar yetiştirmenin neden bu kadar zor olduğuna katkıda bulunur. Çevresi değiştiğinde ve esarette olduğu gibi hayatta kalma riskleri kaldırıldığında, hayvanlar biriken geç başlangıçlı mutasyonların kendilerini gösterebileceği bir yaşa kadar yaşayabilirler. Bu etki, bu küçük popülasyonlarda doğurganlığa bağlı mutasyon konsantrasyonuyla abartılmaktadır. Korumacılar, vahşi yaşlarda bu oranlarda görülmeyen bu yaşa bağlı hastalıkların yüksek düzeyleriyle başa çıkmada büyük zorluk çekiyorlar. Benzer bir fenomen olmuştur gözlenen İnsan popülasyonlarında nörodejeneratif hastalıkların yükselmesi ile birlikte, geçen yüzyılda yaşamdaki sert artışımızla birlikte ortaya çıktı.

Mutasyon-birikim modeli, 1957’te Amerikalı evrimci biyolog George C Williams tarafından rafine edildiğinde özenli Erken etkili ve geç başlangıçlı mutasyonlar arasındaki ilişki hakkında daha fazla bilgi. Bir mutasyon, farklı doku tiplerinde veya yaşamın farklı aşamalarında farklı olarak kendini gösteren, genetik bir fenomen olarak kendini gösteren çok sayıda etkiye sahip olabilir. pleiotropy. Mutasyonun, farklı yaşam evrelerinde, örneğin erken ve geç yaşamda, zindelik üzerinde zıt etkileri olduğu zaman, antagonistik pleiotropi. Williams, eğer bir mutasyonun erken yaşamda hayatta kalma ve üreme üzerinde yararlı bir etkiye sahip olması, ancak sonraki yaşamda yaşlanma ile ilgili olumsuz bir etkisinin olması durumunda, seçimin erken yararı üzerinde etkili olacağını ve bu mutasyonun popülasyondaki zenginleşmesini sağlayacağını ileri sürdü. Bu antagonistik-pleiotropi modeli, yaşlanma, gençlik döneminde hayatta kalma ve üreme için seleksiyonun bir yan ürünü olarak yaşlanmayı göstermektedir.

Böylece, hayatta kalma ve üremeyi iyileştiren bazı erken yaşam özelliklerinin yaşa bağlı bozukluklara karşı evrimsel bir değişime uğradığı tespit edildi. Ancak, 1977'te İngiliz biyolog Thomas Kirkwood bu kavramı tek kullanımlık soma modeli, Hangi önermektedir hayatta kalma ve üreme arasında evrimsel bir denge. Kirkwood, kaynakları sınırlı bir ortamda, her bireyin yaşamını sürdürme veya üreme için kaynakları bütçelemesi gerektiğini savundu. Yeni bir araba alırken tercih ettiğiniz gibi düşünün. 0 saniyede 100-2.7km / s'den başlayan gösterişli bir spor araba satın alabilir, heyecanın tadını çıkarabilir ve belki yakalamak süreçte bazı potansiyel ortakların gözü. Ancak bu araba pahalı ve aracın hızlanması ve hızı güvenli olmayabilir.

Aynı üreme maliyet ve risk kavramı doğada da gözlenmektedir. Bunlar, uygun bir eş bulmak için türlerin uğraşmaları ve uğraşmaları gereken faktörlerdir:

• Arama maliyetleri: Üreme vahşi doğasında bir eş bulmak zaman ve paraya mal olabilir - veya doğada metabolik enerjiye ve yıpranma riskine mal olur;
• Taşıma / yetiştirme maliyetleri: yavruların yetiştirilmesi ve yetiştirilmesi, ebeveynin avlanma riskini artırmasının yanı sıra, enerjisel olarak da pahalıdır;
• Hastalık riskleri: bir arkadaşla etkileşim temas kaynaklı hastalıklara yol açabilir;
• Çiftleşme riskleri: kadın insanlar, aile içi şiddete maruz kalma riskini insan erkeklerden daha fazla risk altındadır, ancak doğada rolleri tersine çevrilebilir, bazı türlerin kadınları şüpheci erkek post-copulation (örneğin, kadın Peygamber Devesi eşleşmeden sonra ortağını yamyamlaştırır).

Üreme masraflı olsa da, başarılı olursanız, sonuç araçları haklı çıkarır. Ancak, bireylerin kullandığı bu stratejilerden hangisine gelince, çevre çok önemli olabilir. Birinde deneme 2004'ten erkek saha cırcır böcekleri esaret altında yetiştirildi ve diyetlerinin bir parçası olarak düşük ila yüksek protein seviyeleri beslendi. Potansiyel partnerleri çekmek için, erkek cırcır böcekleri, akşamları duyduğumuz çağrıyı üretmek için arka bacaklarını karınlarına sürtüyor. Bu sadece metabolik olarak maliyetli olmakla kalmaz, varlıklarını avcılara karşı uyarır. Enerji açısından zengin, yüksek protein içeren bir diyetle beslenen erkekler, bu kaynakları hücresel bakımın zararına karşı gece görüşmesine ayırdı. Bu, avcı yokluğunda bile uzun ömürlülüğü azaltmıştır.

Nihayetinde üreme, evrimin faaliyet gösterdiği odak noktasıdır. İnsanın evrimi, bu üreme penceresinden sonra ortaya çıkan, özellikle erken yaşam istismarlarında bireylere fayda sağlaması durumunda ortaya çıkan sağlık üzerinde geç başlayan etkilere izin verir. Çevresel kısıtlamalar bağlamında, birey etkin biçimde kaynakları ayırmalı, üreme, güvenlik ve uzun süreli sağlık arasında dengeyi sağlamalıdır. Yaşlanma tedavisine doğru, evrimsel tıp, insan hastalıklarının neden ortaya çıktığını anlama ve bu içsel biyolojik sürecin yıkılmasının beklenmedik maliyetlerini açıklığa kavuşturma potansiyeline sahiptir.

Yazar hakkında

Jordan Pennells, Brisbane'deki Queensland Üniversitesi'nde Avustralya Biyomühendislik ve Nanoteknoloji Enstitüsü'nde biyo-mühendislik dalında doktora öğrencisidir. Sürdürülebilir bitki kaynaklı nanomalzemeleri araştırıyor.

Bu makale, ilk yayınlanmıştır sonsuzluk ve Creative Commons altında yayınlandı.

İlgili Kitaplar

at InnerSelf Pazarı ve Amazon