Un „ceas” genetic permite oamenilor de știință să estimeze cât au trăit creaturile dispărute. Mamuții lănoși s-ar putea aștepta la aproximativ 60 de ani. Muzeul Australiei

Oamenii au o durată de viață „naturală” de aproximativ 38 de ani, conform unei noi metode pe care am dezvoltat-o ​​pentru estimarea duratei de viață a diferitelor specii prin analiza ADN-ului lor.

Extrapolând din studiile genetice ale speciilor cu durate de viață cunoscute, am constatat că mamutul lânos dispărut a trăit probabil în jur de 60 de ani, iar balenele bowhead se pot aștepta să se bucure de mai mult de două secole și jumătate de viață.

Cercetarea noastră, publicat astăzi în Scientific Reports, a analizat modul în care ADN-ul se schimbă pe măsură ce animalul îmbătrânește - și a constatat că acesta variază de la specie la specie și este legat de cât timp este probabil să trăiască animalul.

Misterul îmbătrânirii

Procesul de îmbătrânire este foarte important în cercetarea biomedicală și ecologică. Pe măsură ce animalele îmbătrânesc, experimentează un declin al funcțiilor biologice, ceea ce le limitează durata de viață. Până acum a fost dificil să se determine câți ani poate trăi un animal.

ADN-ul este planul organismelor vii și este un loc evident pentru a căuta informații despre îmbătrânire și durata de viață. Cu toate acestea, nimeni nu a reușit să găsească diferențe în secvențele ADN care să țină cont de diferențele de durată a vieții.

Durata de viață a vertebratelor variază foarte mult. Gobiul pigmeu (Eviota sigillata) este un pește mic care trăiește doar opt săptămâni, în timp ce rechinii individuali din Groenlanda (Somniosus microcephalus) au fost găsite care au trăit mai mult de 400 de ani.

Cunoașterea duratei de viață a animalelor sălbatice este fundamentală pentru gestionarea și conservarea faunei sălbatice. Pentru speciile pe cale de dispariție, durata de viață poate fi utilizată pentru a înțelege ce populații sunt viabile. În industrii precum pescuitul, durata de viață este utilizată în modelele de populație pentru a determina limitele de captură.

Cu toate acestea, durata de viață a majorității animalelor este necunoscută. Majoritatea estimărilor provin de la un număr mic de indivizi care trăiesc în captivitate ale căror vârste la moarte erau cunoscute. Pentru speciile cu viață lungă este dificil să se obțină o durată de viață, deoarece acestea pot supraviețui unei generații de cercetători.

Utilizarea modificărilor ADN pentru a măsura vârsta

În ultimii ani, cercetătorii au dezvoltat „ceasuri” de ADN care pot determina câți ani are un animal folosind un tip special de schimbare în ADN numit metilare ADN.

Metilarea ADN-ului nu modifică secvența subiacentă a unei gene, ci controlează dacă este activă. Alți cercetători au arătat că metilarea ADN-ului în gene specifice este asociată cu durata maximă de viață a unor mamifere, cum ar fi primatele.

În ciuda faptului că metilarea ADN-ului este legată de îmbătrânire și durata de viață, nicio cercetare nu a folosit-o până acum ca metodă de estimare a duratei de viață a animalelor.

În cercetarea noastră, am folosit 252 de genomi (secvențe complete de ADN) ale speciilor de vertebrate pe care alți cercetători le-au asamblat și le-au pus la dispoziția publicului într-un Baza de date online. Apoi am comparat aceste genomi cu o altă bază de date a duratei de viață a animalelor cunoscute.

Folosind aceste date, am constatat că am putea estima durata de viață a speciilor de vertebrate, analizând unde are loc metilarea ADN-ului în 42 de gene. Această metodă ne permite, de asemenea, să estimăm durata de viață a speciilor longevive și dispărute.

Folosind analiza ADN-ului, oamenii de știință pot estima acum durata de viață a speciilor cu viață lungă și dispărute. CSIRO, Autorul a oferit

Specii dispărute

Am constatat că durata de viață a balenei de vârf, considerată a fi cel mai longeviv mamifer din lume, este de 268 de ani. Această estimare este cu 57 de ani mai mare decât cel mai vechi individ care a fost găsit, deci este posibil să aibă o durată de viață mult mai lungă decât se credea anterior.

De asemenea, am descoperit că mamutul lânos dispărut a avut o durată de viață de 60 de ani, similar cu perioada de 65 de ani a elefantului african modern.

Testoasa gigantică dispărută a insulei Pinta a avut o durată de viață de 120 de ani după estimarea noastră. Ultimul membru al acestei specii, Lonesome George, a murit în 2012 la vârsta de 112 ani.

Interesant este că am descoperit că neanderthalienii și denisovenii, care sunt specii dispărute strâns legate de oamenii moderni, au avut o durată de viață maximă de 37.8 ani.

Pe baza ADN-ului, am estimat, de asemenea, o durată de viață „naturală” a oamenilor moderni de 38 de ani. Acest lucru se potrivește cu unele estimări antropologice pentru primii oameni moderni. Cu toate acestea, oamenii de astăzi pot fi o excepție de la acest studiu, deoarece progresele în medicină și stil de viață au extins durata medie de viață.

Pe măsură ce mai mulți oameni de știință asamblează genomul altor animale, metoda noastră înseamnă că durata lor de viață poate fi ușor estimată. Acest lucru are o importanță ecologică și de conservare imensă pentru multe specii care necesită o mai bună gestionare a faunei sălbatice.

Despre autor

Benjamin Mayne, biolog molecular și bioinformatician, CSIRO

Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.

carti_stiinta