Принято считать, что холоднокровные животные в среднем стареют медленнее теплокровных. Однако анализ старения и продолжительность жизни 77 видов амфибий и рептилий показал, что это не так. Исследователи выяснили, что одни их виды стареют медленнее и живут дольше, чем птицы и млекопитающие, а другие — наоборот. При этом рекордсменами по долголетию оказались черепахи и гаттерии. Как утверждается в статье для журнала Science, черепахи стареют пренебрежимо медленно. Возможно, все дело в их панцире, который обеспечивает защиту от хищников и помогает дожить до преклонного возраста.
Среди холоднокровных — точнее, пойкилотермных — животных немало долгожителей. Например, галапагосские черепахи (видовой комплекс Chelonoidis niger) в среднем живут по сто лет, а гренландским полярным акулам (Somniosus microcephalus) и вовсе принадлежит рекорд долголетия среди позвоночных — средняя продолжительность их жизни составляет 272 года. При этом некоторые рыбы, саламандры и черепахи стареют пренебрежимо медленно (пренебрежимым старением называют темп старения, который трудно статистически отличить от нуля, а также нулевую корреляцию между возрастом и вероятностью смерти).
Предполагается, что высокая продолжительность жизни пойкилотермных животных связана с их относительно медленным метаболизмом, скорость которого дополнительно снижается в прохладном климате. Кроме того, они растут всю жизнь, а значит, естественный отбор должен был отсеять из их генома большинство вредных мутаций, проявляющихся в позднем возрасте. Дополнительным фактором, обеспечивающим пойкилотермным животным долгую жизнь, могут быть различные защитные приспособления, такие как панцирь черепах, остеодермы крокодилов или яд змей и саламандр.
Команда зоологов под руководством Бет Рейнке (Beth A. Reinke) из Северо-восточного университета Иллинойса решила проверить эти предположения. Для этого они проанализировали литературные сведения о том, как долго живут представители 107 диких популяций рептилий и амфибий, относящихся к 77 видам. Эта информация была собрана путем мечения и повторного отлова животных, а исследования длились от четырех до шестидесяти лет. Для каждой популяции Рейнке с соавторами рассчитали скорость старения (производную от кривой смертности) и продолжительность жизни (то есть число лет, по прошествии которых в выборке умирает 95 процентов взрослых особей).
Исследователи обнаружили, что в каждом попавшем в выборку отряде амфибий и рептилий есть хотя бы один вид с пренебрежимым старением. В данном случае это означает, что с возрастом у таких видов не увеличивается смертность и не снижается плодовитость (авторы ориентируются на два из трех критериев Финча; для сравнения, создатели базы данных Anage также учитывают ряд физиологических показателей организма). Скорость старения черепах оказалась самой медленной — в среднем 0,04. При этом у 14 видов этих рептилий, включенных в анализ, скорости старения оказались близкими, от −0,01 до 0,23. Гаттерии стареют так же медленно, как черепахи (скорость старения у них составила 0,005). У крокодилов и саламандр этот процесс идет быстрее (0,14 и 0,18 соответственно), скорость старения чешуйчатых рептилий, таких как ящерицы и змеи, составляет 0,55, а бесхвостых амфибий — 0,41.
Средняя продолжительность жизни черепах составила 39 лет, а гаттерий — 137 лет. У других рептилий и амфибий эти показатели оказались намного скромнее: 21 год у крокодилов, 12 лет у чешуйчатых рептилий, десять лет у саламандр и восемь лет у лягушек.
Вопреки традиционным представлениям, авторы не обнаружили подтверждений, что пойкилотермные тетраподы в среднем стареют медленнее и живут дольше, чем гомойотермные (теплокровные). Вместо этого оказалось, что одни виды амфибий и рептилий стареют медленнее и живут дольше по сравнению со средними значениями для птиц и млекопитающих, а другие — наоборот, стареют быстрее и живут меньше. И среди пойкилотермных, и среди гомойотермных животных была выявлена отрицательная корреляция между скоростью старения и продолжительностью жизни.
Рейнке и ее коллеги также обнаружили, что скорость старения холоднокровных животных зависит от температуры. Рептилии при высоких температурах стареют быстрее, а амфибии — медленнее. Кроме того, выяснилось, что амфибии и рептилии, защищенные панцирем, остеодермами или ядом, стареют медленнее. Интересно, что виды с панцирем или остеодермами живут дольше видов, обладающих ядом или лишенных защитных приспособлений.
На последнем этапе авторы подтвердили существование связи между возрастом половой зрелости и плодовитостью с одной стороны и скоростью старения и продолжительностью жизни — с другой. Оказалось, что чем раньше амфибии и рептилии начинают размножаться и чем больше потомства приносят, тем быстрее они стареют. Ранее похожие закономерности были выявлены у птиц и млекопитающих. При этом скорость старения амфибий больше влияет плодовитость, а для рептилий более важным оказался возраст начала размножения. Кроме того, более чем позднее амфибии и рептилии начинают размножаться, тем выше их продолжительность жизни.
Таким образом, важнейшими факторами, влияющими на скорость старения и продолжительность жизни пойкилотермных тетрапод, являются температура окружающей среды, наличие защитных приспособлений, возраст начала размножения и плодовитость. А удивительное долголетие черепах, судя по всему, связано с тем, что они обладают панцирем, который обеспечивает им защиту от хищников.
Ранее мы рассказывали о том, как спячка продляет жизнь желтобрюхим суркам (Marmota flaviventer). К такому выводу пришли ученые, которые изучили образцы крови, взятые у нескольких десятков сурков в разное время года. Оказалось, что их эпигенетический возраст меняется неравномерно — а спячка если не помогает уменьшить его, то по крайней мере не дает ему расти.
Сергей Коленов
Они стали самыми крупными хищниками, которых заметили за кормлением нектаром
Эфиопские шакалы оказались любителями нектара. Зоологи обнаружили, что во время цветения книпхофий — травянистых растений из семейства асфоделовых — эти хищники облизывают их богатые нектаром соцветия. При этом на морде шакалов остается пыльца, так что, возможно, они участвуют в опылении этих растений. По словам исследователей, эфиопские шакалы стали самыми крупными хищными млекопитающими, которых заметили за кормлением нектаром. Впрочем, этот вид пищи вряд ли дает им много энергии и скорее служит лакомством. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Ecology.