Dlaczego żółwie żyją tak długo?
Odpowiedzi na to pytanie można szukać na podłożu ewolucyjnym i biologicznym.
Na wyspie Św. Heleny na południowym Atlantyku żyje istota, którą Księga Rekordów Guinnessa nazwała „najstarszym zwierzęciem na lądzie”. Nazywa się Jonathan i jest gigantycznym żółwiem. Według Guinness World Records Jonathan skończył 187 lat w 2019 roku. Urodził się w 1832 roku, za panowania królowej Wiktorii.
Jonathan i inne żółwie olbrzymie nie są jedynymi żółwiami, które żyją tak długo – twierdzi Jordan Donini, profesor biologii i ekolog żółwi z Florida SouthWestern State College. Żółwie morskie mogą żyć od 50 do 100 lat, a żółwie pudełkowe ponad 100 lat. W rzeczywistości naukowcy nie znają górnej granicy długości życia wielu gatunków żółwi.
Dlaczego więc żółwie żyją tak długo? „Istnieje odpowiedź ewolucyjna i biologiczna” – mówi Lori Neuman-Lee, adiunkt na wydziale fizjologii na Uniwersytecie Stanowym Arkansas, który bada żółwie i inne gady.
Odpowiedź ewolucyjna jest stosunkowo prosta: zwierzęta takie, jak węże i szopy pracze uwielbiają jeść żółwie jaja. Aby przekazać swoje geny, żółwie muszą żyć długo i często się rozmnażać, czasem kilka razy w roku – i składać dużo jaj. „To niesamowite, że świat nie jest opanowany przez żółwie, biorąc pod uwagę to, ile mają potomstwa” – przekonuje Neuman-Lee Live Science.
Mechanizm biologiczny długowieczności żółwi jest bardziej skomplikowany.
Jednymi ze wskazówek na temat długowieczności żółwi są ich telomery, struktury składające się z niekodujących nici DNA, które pokrywają końce chromosomów. Pomagają one chronić chromosomy podczas podziału komórek. Z biegiem czasu telomery stają się krótsze lub ulegają degradacji, co oznacza, że nie mogą już ochraniać chromosomów. To z kolei prowadzi do problemów z replikacją DNA, a błędy w replikacji DNA mogą prowadzić do problemów takich, jak guzy i śmierć komórek.
Żółwie wykazują niższy wskaźnik skracania telomerów w porównaniu z krócej żyjącymi zwierzętami – twierdzi Neuman-Lee. Oznacza to, że są bardziej odporne na pewne rodzaje uszkodzeń, które mogą wynikać z błędów replikacji DNA.
Naukowcy nie potwierdzili wszystkich czynników, które przyczyniają się do długiego życia żółwi, ale zaproponowali kilka pomysłów. W artykule opublikowanym 8 lipca w bazie danych preprintów bioRxiv, zespół naukowców zbadał szereg mechanizmów i substancji, które prowadzą do uszkodzenia i śmierci komórek oraz przyjrzał się komórkom kilku gatunków żółwi, w tym komórkom gigantycznego żółwia (jak Jonathan).
Według artykułu wydaje się, że żółwie olbrzymie i kilka innych gatunków są w stanie chronić się przed długofalowymi skutkami uszkodzenia komórek. Robią to, szybko zabijając uszkodzone komórki, stosując proces zwany apoptozą lub zaprogramowaną śmiercią komórki – wyjaśnia Neuman-Lee.
Jeden zabieg wywołał stres oksydacyjny – rodzaj stresu, który występuje naturalnie w żywych komórkach. Stres oksydacyjny jest powodowany przez wolne rodniki, które są wysoce reaktywnymi cząsteczkami powstającymi naturalnie w procesach metabolicznych. Po leczeniu komórki żółwia szybko przeszły apoptozę.
„Jedną z rzeczy, która wzmacnia ten artykuł jest idea, że faktycznie kontrolowana apoptoza jest naprawdę cenna, ponieważ jeśli istnieje komórka, która jest uszkodzona, i jeśli organizm może ją szybko usunąć, to można uniknąć takich rzeczy jak rak” – powiedział Lee.
W rzeczywistości komórki wszystkich gatunków poza jednym nie reagowały na leczenie, które miało zakłócić działanie enzymu zwanego ligazą, niezbędnego w procesie replikacji DNA. Innymi słowy, ligaza żółwia nadal działała prawidłowo. To, czy oznacza to, że żółwie te są całkowicie odporne na problemy z replikacją DNA, nie zostało jeszcze ustalone - dodaje Neuman-Lee. Niemniej jest to jedna z możliwych odpowiedzi na pytanie, dlaczego żółwie żyją tak długo.
Opracowano na podstawie: https://www.livescience.com/why-turtles-live-so-long.html
