"שעון" גנטי מאפשר למדענים להעריך כמה זמן חיו יצורים שנכחדו. ממותות צמר יכולות לצפות לכ -60 שנה. המוזיאון האוסטרלי

לבני אדם תוחלת חיים "טבעית" של כ- 38 שנים, על פי שיטה חדשה שפיתחנו לאמידת תוחלת החיים של מינים שונים על ידי ניתוח ה- DNA שלהם.

מחילוץ ממחקרים גנטיים על מינים עם תוחלת חיים ידועה, מצאנו שהממותה הצמרנית שנכחדה חיה ככל הנראה בסביבות 60 שנה ולווייתני קשת יכולים לצפות ליהנות ממאתיים וחצי חיים.

המחקר שלנו, פורסם היום בדוחות מדעיים, בדק כיצד DNA משתנה עם התבגרות של בעל חיים - ומצא שהוא משתנה ממין למין וקשור לכמה זמן בעל החיים עשוי לחיות.

תעלומת ההזדקנות

תהליך ההזדקנות חשוב מאוד במחקר הביו-רפואי והאקולוגי. ככל שבעלי חיים מתבגרים, הם חווים ירידה בתפקודים הביולוגיים, דבר המגביל את תוחלת החיים שלהם. עד כה היה קשה לקבוע כמה שנים חיה יכולה לחיות.

דנ"א הוא התוכנית של אורגניזמים חיים וזה מקום ברור לחפש תובנות לגבי הזדקנות ואורך חיים. עם זאת, איש לא הצליח למצוא הבדלים ברצפי ה- DNA המסבירים הבדלים באורך החיים.

תוחלת החיים בקרב בעלי חוליות משתנה מאוד. הגיובי פיגמי (אוויוטה סיגילטה) הוא דג קטן שחי רק שמונה שבועות, ואילו כרישים גרינלנדים בודדים (מיקרוספלוס סומניוס) נמצאו שחיו יותר מ -400 שנה.

הכרת תוחלת החיים של חיות בר הינה יסודית לניהול ושימור חיות הבר. עבור מינים בסכנת הכחדה, ניתן להשתמש בתוחלת החיים כדי להבין אילו אוכלוסיות קיימות. בענפים כמו דיג משתמשים בתוחלת החיים במודלים של אוכלוסייה לקביעת גבולות תפיסה.

עם זאת, תוחלת החיים של רוב בעלי החיים אינה ידועה. מרבית ההערכות מגיעות ממספר מצומצם של אנשים החיים בשבי שגילם במותו היה ידוע. עבור מינים ארוכי חיים קשה להשיג תוחלת חיים מכיוון שהם עשויים לחיות יותר מדור חוקרים.

שימוש בשינויים ב- DNA למדידת הגיל

במהלך השנים האחרונות חוקרים פיתחו "שעוני DNA" שיכולים לקבוע בן כמה בעל חיים משתמש בסוג מיוחד של שינוי ב- DNA הנקרא מתילציה של DNA.

מתילציה של DNA אינה משנה את הרצף הבסיסי של גן אלא שולטת האם הוא פעיל. חוקרים אחרים הראו כי מתילציה של DNA בגנים ספציפיים קשורה לאורך החיים המרבי של יונקים מסוימים כמו פרימטים.

למרות שמתילציה של ה- DNA קשורה להזדקנות ולאורך חיים, עד כה לא נעשה בה שום מחקר שימוש כשיטה להערכת אורך החיים של בעלי החיים.

במחקר שלנו השתמשנו ב 252 גנום (רצפי DNA מלאים) של מינים בעלי חוליות שחוקרים אחרים הרכיבו והפכו לזמינים לציבור מסד נתונים מקוון. לאחר מכן השווינו את הגנום הזה ל- מסד נתונים אחר אורך חיים ידוע של בעלי חיים.

באמצעות נתונים אלה מצאנו כי אנו יכולים לאמוד את תוחלת החיים של מינים בעלי חוליות על ידי בחינה היכן מתילציה של DNA מתרחשת ב 42 גנים מסוימים. שיטה זו מאפשרת לנו גם לאמוד את תוחלת החיים של מינים ארוכי חיים ונכחדים.

באמצעות ניתוח DNA, מדענים יכולים כעת לאמוד את תוחלת החיים של מינים ארוכי חיים ונכחדים. CSIRO, מחבר מסופק

זן מוכחד

מצאנו שאורך חייו של לווייתן הקשת, שנחשב ליונק הארוך בעולם, הוא 268 שנים. הערכה זו גבוהה ב -57 שנים מהאדם העתיק ביותר שנמצא, כך שאולי יש להם אורך חיים ארוך בהרבה ממה שחשבו בעבר.

מצאנו שגם לממותה הצמרית שנכחדה הייתה אורך חיים של 60 שנה, בדומה לטווח 65 השנים של הפיל האפריקני של ימינו.

צב הענק הנכחד של פינטה אורך חיינו היה 120 שנה לפי הערכתנו. החבר האחרון ממין זה, ג'ורג 'הבודד, מת בשנת 2012 בגיל 112.

מעניין שמצאנו כי הניאנדרטלים והדניסובנים, שהם מינים שנכחדו קשורים קשר הדוק לבני אדם מודרניים, אורך חיים מרבי של 37.8 שנים.

בהתבסס על ה- DNA, הערכנו גם בני אדם מודרניים "טבעיים" בני 38 שנים. זה תואם כמה הערכות אנתרופולוגיות עבור בני אדם מודרניים ראשונים. עם זאת, בני אדם כיום עשויים להיות יוצאים מן הכלל למחקר זה מכיוון שהתקדמות הרפואה ואורח החיים האריכו את תוחלת החיים הממוצעת.

ככל שמדענים רבים יותר מרכיבים את הגנום של בעלי חיים אחרים, השיטה שלנו אומרת שאפשר להעריך את תוחלת החיים שלהם בקלות. יש לכך חשיבות אקולוגית ושימורית עצומה עבור מינים רבים הדורשים ניהול טוב יותר של חיות הבר.

על המחבר

בנימין מיין, ביולוג מולקולרי וביואינפורמטיקאי, CSIRO

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

מדעי הספרים