Ինչու՞ են կատուները հաճախ ավելի երկար ապրում, քան շները․ գենետիկ բացահայտումներ

Ինչու՞ են կատուները ավելի երկար ապրում

Ինչու՞ են կատուները հաճախ ավելի երկար ապրում, քան շները։ Բաթի համալսարանի գիտնականները բացահայտել են գենետիկ գործոններ, որոնք կարող են բացատրել այս երևույթը։ Նրանց ուսումնասիրությունը, որը հրապարակվել է Scientific Reports ամսագրում, ընդգծում է ուղեղի չափի, իմունային համակարգի բարդության և գենետիկ ընդլայնումների դերը կաթնասունների երկարակեցության մեջ:

Ի տարբերություն նախորդ ուսումնասիրությունների, որոնք կենտրոնացած էին առանձին գեների վրա, այս հետազոտությունը ուսումնասիրել է գենոմային փոփոխությունների լայն շրջանակը։ Գիտնականները վերլուծել են 46 կաթնասունների տեսակների առավելագույն կյանքի տևողությունը՝ բացահայտելով, որ ավելի մեծ ուղեղով և ավելի շատ իմունային գեներով տեսակները հակված են ավելի երկար ապրել:

Ուղեղի չափի և ճանաչողական բարդության դերը

Ուսումնասիրության հիմնական բացահայտումներից մեկը ուղեղի չափի և կյանքի տևողության միջև կապն է։ Ավելի մեծ ուղեղով կաթնասունները, ինչպիսիք են դելֆիններն ու կետերը, ավելի երկար են ապրում։ Օրինակ, դելֆինները կարող են ապրել մինչև 39 տարի, իսկ կետերը՝ մինչև 100 տարի։ Մյուս կողմից, փոքր ուղեղ ունեցող տեսակները, ինչպիսիք են մկները, հազվադեպ են ապրում երկու տարուց ավելի:

Այս օրինաչափությունը ենթադրում է, որ ճանաչողական բարդությունը և երկարակեցությունը ունեն էվոլյուցիոն ընդհանուր ուղի։ Ավելի մեծ ուղեղը կարող է ապահովել վարքագծային առավելություններ, ինչպիսիք են խնդիրների լուծման հմտությունները և սոցիալական փոխազդեցությունները, որոնք նպաստում են գոյատևմանը և կյանքի տևողության երկարացմանը:

Իմունային համակարգի բարդությունը՝ երկարակեցության բանալին

Ուսումնասիրությունը նաև ընդգծում է իմունային համակարգի կարևոր դերը երկարակեցության խթանման գործում։ Գիտնականները հայտնաբերել են 236 գենետիկ խմբեր, որոնք դրականորեն կապված են կյանքի տևողության հետ, որոնց մեծ մասը կապված է իմունային ֆունկցիաների հետ։ Այս գեները օգնում են կառավարել վարակները, հեռացնել ծերացող բջիջները և կանխել ուռուցքների աճը՝ հանդես գալով որպես ծերացման վնասակար ազդեցությունների պաշտպաններ:

Հետաքրքիր է, որ մարմնի զանգվածը էական ազդեցություն չի ունեցել գենետիկ ընդլայնումների վրա։ Փոխարենը, ուղեղի հարաբերական չափը դարձել է կյանքի տևողության վրա ազդող հիմնական գործոնը։ Այս բացահայտումը ընդգծում է ճանաչողական զարգացման և իմունային կայունության փոխկապակցվածությունը կյանքի տևողության երկարացման գործում:

Բացառություններ կանոնից՝ մոլառատներ և չղջիկներ

Չնայած մեծ ուղեղ-երկար կյանք օրինաչափությանը, կան տեսակներ, որոնք չեն համապատասխանում այս կանոնին։ Մոլառատներն ու չղջիկները, չնայած իրենց փոքր ուղեղին, ունեն երկար կյանքի տևողություն՝ մինչև 20 տարի։ Գիտնականները հայտնաբերել են, որ այս տեսակները ունեն անսովոր մեծ քանակությամբ իմունային գեներ, ինչը ենթադրում է, որ իմունային բարդությունը կարող է փոխհատուցել ճանաչողական սահմանափակումները:

Այս բացահայտումը հետաքրքիր հարցեր է առաջացնում երկարակեցության այլընտրանքային ուղիների վերաբերյալ։ Կարո՞ղ է բարդ իմունային համակարգը փոխհատուցել փոքր ուղեղի չափը։ Տվյալները ցույց են տալիս, որ դա հնարավոր է՝ առաջարկելով ծերացման և երկարակեցության ուսումնասիրության նոր ուղղություններ:

ԴՆԹ-ի վերականգնումը և գենետիկ բազմազանությունը երկարակեցության մեջ

Ուսումնասիրության մեկ այլ կարևոր բացահայտում է ԴՆԹ-ի վերականգնման մեխանիզմների դերը երկարակեցության խթանման գործում։ Երկար կյանքով տեսակները, ինչպիսիք են կետերն ու փղերը, ունեն ԴՆԹ-ի վերականգնման հետ կապված գենետիկ խմբերի ընդլայնումներ։ Այս գեները ցույց են տալիս նաև այլընտրանքային սպլայսինգի բարձր մակարդակ, գործընթաց, որը թույլ է տալիս մեկ գենին արտադրել բազմաթիվ սպիտակուցներ:

Այլընտրանքային սպլայսինգը բարելավում է բջիջների ադապտացման ունակությունը՝ ապահովելով ավելի լավ արձագանքներ սթրեսին, վնասների վերականգնում և հյուսվածքների ամբողջականության պահպանում։ Գենետիկ խմբերի ընդլայնման և տրանսկրիպտային բազմազանության այս երկշերտ մեխանիզմը ապահովում է բջջային ծերացման դեմ բազմաշերտ պաշտպանություն:

Կատուների և շների համեմատությունը

Թեև այս ուսումնասիրությունը կենտրոնացած էր կաթնասունների վրա, առանձին հետազոտությունները լուսաբանում են կատուների և շների կյանքի տևողությունը։ Nature ամսագրում հրապարակված ուսումնասիրության համաձայն՝ կատուների միջին կյանքի տևողությունը 14 տարի է, իսկ Բիրմանի ցեղատեսակները ապրում են առավելագույնը՝ 16.1 տարի։ Մինչդեռ շների կյանքի միջին տևողությունը 11.23 տարի է, ընդ որում, փոքր ցեղատեսակները, որպես կանոն, ավելի երկար են ապրում, քան մեծերը։

Այս տարբերությունները կարող են մասամբ պայմանավորված լինել գենետիկ գործոններով, ինչպես նաև ապրելակերպով և խնամքով։ Օրինակ, բարձրորակ սնունդը, կանոնավոր անասնաբուժական խնամքը և առողջ քաշի պահպանումը հայտնի են որպես կյանքի տևողությունը երկարացնող գործոններ:

Հետագա հետազոտությունների ուղղությունները

Ուսումնասիրությունը բացում է դռներ կաթնասունների ծերացման և երկարակեցության հետագա ուսումնասիրությունների համար։ Գիտնականները նախատեսում են ուսումնասիրել քաղցկեղի հետ կապված գեներն ու ԴՆԹ-ի վերականգնման ուղիները՝ պարզելու, թե ինչպես են որոշ տեսակներ հասնում բացառիկ երկարակեցության։ Այս բացահայտումները կարող են ունենալ ազդեցություն կենդանիների թագավորությունից դուրս՝ նպաստելով մարդու ծերացման հետազոտություններին։

Բաթի համալսարանի Միլների էվոլյուցիայի կենտրոնի դոկտոր Բենջամին Պադիլա-Մորալեսը նշել է. «Մեր ուսումնասիրությունը ընդգծում է իմունային համակարգի զարմանալի դերը ոչ միայն հիվանդությունների դեմ պայքարում, այլև կաթնասունների էվոլյուցիայի ընթացքում կյանքի տևողության երկարացման գործում»։

Երկարակեցության գենետիկ հիմքերը հասկանալով՝ գիտնականները հույս ունեն մշակել նոր ռազմավարություններ առողջ կյանքի տևողությունը երկարացնելու համար ինչպես կենդանիների, այնպես էլ մարդկանց մոտ:

Աղբյուրներ՝ Բաթի համալսարան, Scientific Reports, Nature, Frontiers in Veterinary Medicine