|
|
Пишет ivanov_petrov (![[info]](http://lj.rossia.org/img/userinfo.gif){kind=small} ivanov_petrov)@ 2008-05-22 16:34:00 |
 |
|
 |
|
|
|
|
|
|
 |
|
 |
Cтарость животных
http://sch1311.msk.ort.ru/our/technolog
Меня спросили, что можно сказать о старении животных и особенно насекомых.
Насколько я помню - ничего особенного. Подумав минут пять, можно надумать то, что сейчас предполагается. Что старение вне действия естественного отбора - в природе редко кто умирает от старости. Что это запрограммировано генетически - у каждого вида свой срок жизни. Что это стохастический процесс - накопление повреждений, эволюционно стабилизирован некий срок жизни, достаточный для размножения, дальше все просто разрушается. На все это есть более-менее детальные теории, с тем или иным количеством подтверждающих примеров. Окончательных ответов нет. (Это - насколько мне известно) Под катом - цитаты
"Живым организмам свойствен ограниченный период существования, а также
процессы старения и смерти. Однако эти процессы не нераздельны.
Одноклеточные имеют свой предел как индивидуумы, но не умирают, так как
делятся на дочерние. Некоторые многоклеточные, например гидры,
размножающиеся путем почкования, могут очень долго жить в лабораторных
условиях без проявлений старения. Поэтому неверно, будто протоплазма
всякого многоклеточного должна стареть. Старение коллоидов (их
загустевание, переход из золя в гель, из жидкого состояния в желеобразное)
нельзя, таким образом, отождествлять с биологической старостью. Да,
коллоиды плазмы стареют подобно абиологическим коллоидам, но кажущаяся
причина на самом деле является следствием: старение клеточных коллоидов
есть результат потери контроля над жизненными процессами, а не наоборот.
Замечательный биолог Дж.Б.С.Холдейн высказал гипотезу, что смерть
индивидуума наступает в результате действия наследственных факторов -
летальных генов, проявляющихся в жизни организма так поздно, что они уже
не поддаются селекции ("выбраковке") путем естественного отбора. Трудно
принять такую гипотезу. Не только бессмертие, но даже мафусаилово
долголетие в эволюции не оправдывает себя. Организм, хотя бы и не
стареющий индивидуально (то есть "не портящийся"), стареет в рамках
эволюционирующей популяции в том смысле, в каком прекрасно сохранившаяся
модель форда 1900 года является ныне совершенно устаревшей как
конструктивное решение, не способное конкурировать с современными
автомобилями.
Однако и в случае одноклеточных организмов интервал времени между
делениями не может быть сколь угодно большим. Можно, правда, "принудить"
их к долголетию, в десятки раз превышающему среднюю длительность
индивидуального существования. Но и этого можно добиться, лишь посадив их
на столь скупую "диету", которая едва позволяет поддерживать жизненные
функции организма, но не дает материала для его увеличения - необходимого
условия образования двух дочерних организмов. Старые клоны 1 (популяции)
простейших в известном смысле стареют: особи в них начинают погибать, и
оживляет их только процесс конъюгации 2, при котором происходит обмен
наследственной информацией. Откровенно говоря, что-то здесь непонятно.
Проблему смерти можно рассматривать по-разному. "Встроена" ли она в
организм эволюцией? Или же это скорее явление случайное, побочный
результат конструкторских решений, относящихся к чему-то, отличному от
индивидуального существования? Что же она такое? Эквивалент акта
уничтожения, каким конструктор зачеркивает предыдущее решение, берясь за
разработку нового, или же, скорее, непредусмотренный результат некой
"усталости материалов"?
Нелегко ответить на этот вопрос однозначно. Надо отличать долголетие
от смертности: эти две задачи решаются по-разному. Долголетие, как мы уже
об этом упомянули, становится биологически важным, если потомство требует
длительной заботы, прежде чем оно обретет самостоятельность. Но это
исключительный случай. В основном, когда естественный отбор произошел и
потомство появилось на свет, судьба родительских организмов становится их
"личным" делом, то есть в сущности - ничьим. Какие бы дегенерационные
процессы ни сопутствовали старости, они не влияют на дальнейшее течение
эволюции вида. Клыки старых мамонтов перекрещивались, обрекая их на
медленную голодную смерть, но отбор ("выбраковка") не мог устранить это
явление, так как оно происходило после прекращения половой активности.
Старость животных или растений, отодвинутая за пределы естественного
отбора, не поддается уже его вмешательству. И это касается не только
дегенеративных изменений, но и долголетия. Если бы долголетие возникло
случайно, как результат определенной мутации, не будучи биологически
полезным для судьбы потомства (каким оно было у колыбели человека), то по
тем же законам случая оно было бы приговорено к исчезновению из-за
отсутствия селективного фактора, который закрепил бы его генетически. Это
видно, кстати говоря из того, как распределяется долголетие особей в
растительном и животном царстве. Если селективно значимые гены окажутся
сцепленными с генами, обусловливающими долголетие, то тогда оно получит
свой единственный подлинный шанс. Поэтому, быть может, долго живут
черепахи и попугаи. Ведь нет четкой корреляции между характером животного
и долголетием: другие птицы живут, пожалуй, недолго. Иногда же долголетию
благоприятствует среда; поэтому самыми долговечными организмами являются
секвойи (5-6 тысяч лет).
Фактором, несомненно необходимым для эволюции, является размножение;
ограниченность во времени индивидуального существования является уже
только его следствием. К размножению организм должен подойти в расцвете
жизненных сил; дальнейшее его существование есть как бы результат
"инерции", то есть следствие того "динамического толчка", начало которому
положил эмбриогенез. Эволюция подобна стрелку, желающему поразить
определенную цель, например летящую птицу. Что случится с пулей после
того, как она попадет в цель, куда она полетит дальше, будет ли она вечно
парить в пространстве или же сразу упадет на землю - все это не имеет
значения ни для стрелка, ни для пули. Не следует, конечно, слишком
упрощать этот вопрос. Трудно сравнивать столь различные организмы, как
секвойи или гидры, с позвоночными. Мы знаем, что одна сложность не равна
другой сложности, что динамические законы сложных систем обладают своей
иерархией. Из того, что гидра почти бессмертна, человек как
"заинтересованная сторона" может извлечь лишь немногое. Постоянно
поддерживать корреляцию процессов внутри организма тем труднее, чем
сильнее взаимозависимость элементов его структуры, то есть чем точнее
организация целого. Каждая клетка совершает в процессе своего
существования "молекулярные ошибки", совокупность которых через
определенное время она не может уже скомпенсировать. Во всяком случае, не
может, существуя в своем прежнем виде. Деление есть что-то вроде
обновления, после него процессы начинают свое течение как бы вновь. Мы не
знаем, почему так происходит. Мы не знаем даже, вынуждено ли это. Мы не
знаем, неизбежны ли эти явления, поскольку эволюция ни разу не проявила
"честолюбивого стремления" решить задачу о поддержании регулировки
гомеостата в течение сколь угодно долгого времени. Все ее мастерство было
обращено на другое - она стремилась к долголетию видов, к бессмертию
надиндивидуальной жизни как суммы гомеостатических изменений в масштабе
планеты. И эти проблемы, которые она подвергла фронтальной атаке, эволюция
решила."
"В лабораторных условиях отдельные рабочие особи могут дожить до 3—4 лет. Известен случай, когда муравей прожил семь лет. Но в естественных условиях в течение года население муравейника почти полностью обновляется, так что в среднем рабочий муравей живёт около года. Значительно дольше — до 20 лет — живут самки."
http://ru.wikipedia.org/wiki/Муравей#.D
к сведению - Продолжительность жизни некоторых животных
http://www.sci.aha.ru/ALL/e3.htm
"Все теории старения можно условно разделить на две большие группы: эволюционные теории и теории, основанные на случайных повреждениях клеток. Первые считают, что старение является не необходимым свойством живых организмов, а запрограммированным процессом. Согласно им, старение развилось в результате эволюции из-за некоторых преимуществ, которые оно даёт целой популяции. В отличие от них, теории повреждения предполагают, что старение является результатом природного процесса накопления повреждений со временем, с которыми организм старается бороться, а различия старения у разных организмов является результатом разной эффективности этой борьбы. Сейчас последний подход считается установленным в биологии старения[31][32][33]. Тем не менее, некоторые исследователи всё еще защищают эволюционный подход[12], а некоторые другие совсем игнорируют деление на эволюционные теории и теории повреждений. Последнее утверждение является частично результатом смены терминологии: в некоторых работах последнего времени термин «эволюционные теории» ссылается не на теории «запрограмированного старения», которые предлагают эволюционное возникновение старения как полезного явления, а на подход, который описывает почему организмы должны стареть в противоположность вопросу о биохимических и физиологических основах старения."
"Эволюционно-физиологический подход
Теория антагонистической плейотропии предсказывает, что должны сушествовать гены с плейотропным эффектом, естественный отбор которых и приводит к возникновению старения. Несколько генов с плейотропным эффектом на разных стадиях жизни действительно найдены - сигма-70 у E. coli, теломераза у эукариотов, но непосредственной связи со старением показано не было, тем более не было показано, что это типичное явление для всех организмов, ответственное за все эффекты старения. То есть эти гены могут рассматриваться лишь как кандидаты на роль генов, предсказанных теорией. С другой стороны, ряд физиологических эффектов показаны без определения генов, ответственных за них. Часто мы можем говорить о компромиссах, аналогичних предсказаным теорией антагонистической плейотропии, без чёткого определения генов, от которых они зависят. Физиологическая основа таких компромиссов заложена в так называемой «теории одноразовой сомы» (англ. Disposable soma theory)[37]. Эта теория задаётся вопросом, как организм должен распорядиться своими ресурсами (в первом варианте теории речь шла только о энергии) между поддержкой и ремонтом сомы и другими функциями, необходимыми для выживания. Необходимость компромисса возникает из-за ограниченности ресурсов или необходимости выбора лучшего пути их использования."
http://ru.wikipedia.org/wiki/Старение_(
Ссылки:
http://www.sciencedirect.com/science?_o
Understanding the Odd Science of Aging. Thomas B.L. Kirkwood 2005
http://www.benbest.com/lifeext/aging.ht
Добавить могу не столько о старости, сколько о приобретении опыта. Многие виды муравьев устраивают целые сражения, нападая на гнезда других видов. Более старые и опытные муравьи приобретают боевой опыт - новые приемы и ухватки, используют их в битвах. То есть боевые умения новичка и опытного бойца отличаются.
У лесных муравьев имеются дороги - десятки метров длиной, ведущие к богатым кормовым участкам. Молодые фуражиры получают индивидуальный участок в самой дали, у конца дороги, куда идти долго. С возрастом и возникновением освободившихся участков фуражир сдвигается поближе к муравейнику, старослужащие имеют участки у самого основания дороги. А совсем старые муравьи становятся наблюдателями на куполе - то есть их дорога кончается на крыше муравейника. Те, что сидят на иголках и брызгают кислотой во всяких празднонаблюдающих - старики.
Если дорога будет потеряна - зимой заровнялась или еще каким бедствием - она восстанавливается стариками, по памяти. Эти старые муравьи хранят образ кормовой территории, ориентиры дорог. И даже изглаженная дорога будет ими по весне восстановлена.
http://sch1311.msk.ort.ru/our/technolog
Меня спросили, что можно сказать о старении животных и особенно насекомых.
Насколько я помню - ничего особенного. Подумав минут пять, можно надумать то, что сейчас предполагается. Что старение вне действия естественного отбора - в природе редко кто умирает от старости. Что это запрограммировано генетически - у каждого вида свой срок жизни. Что это стохастический процесс - накопление повреждений, эволюционно стабилизирован некий срок жизни, достаточный для размножения, дальше все просто разрушается. На все это есть более-менее детальные теории, с тем или иным количеством подтверждающих примеров. Окончательных ответов нет. (Это - насколько мне известно) Под катом - цитаты
"Живым организмам свойствен ограниченный период существования, а также
процессы старения и смерти. Однако эти процессы не нераздельны.
Одноклеточные имеют свой предел как индивидуумы, но не умирают, так как
делятся на дочерние. Некоторые многоклеточные, например гидры,
размножающиеся путем почкования, могут очень долго жить в лабораторных
условиях без проявлений старения. Поэтому неверно, будто протоплазма
всякого многоклеточного должна стареть. Старение коллоидов (их
загустевание, переход из золя в гель, из жидкого состояния в желеобразное)
нельзя, таким образом, отождествлять с биологической старостью. Да,
коллоиды плазмы стареют подобно абиологическим коллоидам, но кажущаяся
причина на самом деле является следствием: старение клеточных коллоидов
есть результат потери контроля над жизненными процессами, а не наоборот.
Замечательный биолог Дж.Б.С.Холдейн высказал гипотезу, что смерть
индивидуума наступает в результате действия наследственных факторов -
летальных генов, проявляющихся в жизни организма так поздно, что они уже
не поддаются селекции ("выбраковке") путем естественного отбора. Трудно
принять такую гипотезу. Не только бессмертие, но даже мафусаилово
долголетие в эволюции не оправдывает себя. Организм, хотя бы и не
стареющий индивидуально (то есть "не портящийся"), стареет в рамках
эволюционирующей популяции в том смысле, в каком прекрасно сохранившаяся
модель форда 1900 года является ныне совершенно устаревшей как
конструктивное решение, не способное конкурировать с современными
автомобилями.
Однако и в случае одноклеточных организмов интервал времени между
делениями не может быть сколь угодно большим. Можно, правда, "принудить"
их к долголетию, в десятки раз превышающему среднюю длительность
индивидуального существования. Но и этого можно добиться, лишь посадив их
на столь скупую "диету", которая едва позволяет поддерживать жизненные
функции организма, но не дает материала для его увеличения - необходимого
условия образования двух дочерних организмов. Старые клоны 1 (популяции)
простейших в известном смысле стареют: особи в них начинают погибать, и
оживляет их только процесс конъюгации 2, при котором происходит обмен
наследственной информацией. Откровенно говоря, что-то здесь непонятно.
Проблему смерти можно рассматривать по-разному. "Встроена" ли она в
организм эволюцией? Или же это скорее явление случайное, побочный
результат конструкторских решений, относящихся к чему-то, отличному от
индивидуального существования? Что же она такое? Эквивалент акта
уничтожения, каким конструктор зачеркивает предыдущее решение, берясь за
разработку нового, или же, скорее, непредусмотренный результат некой
"усталости материалов"?
Нелегко ответить на этот вопрос однозначно. Надо отличать долголетие
от смертности: эти две задачи решаются по-разному. Долголетие, как мы уже
об этом упомянули, становится биологически важным, если потомство требует
длительной заботы, прежде чем оно обретет самостоятельность. Но это
исключительный случай. В основном, когда естественный отбор произошел и
потомство появилось на свет, судьба родительских организмов становится их
"личным" делом, то есть в сущности - ничьим. Какие бы дегенерационные
процессы ни сопутствовали старости, они не влияют на дальнейшее течение
эволюции вида. Клыки старых мамонтов перекрещивались, обрекая их на
медленную голодную смерть, но отбор ("выбраковка") не мог устранить это
явление, так как оно происходило после прекращения половой активности.
Старость животных или растений, отодвинутая за пределы естественного
отбора, не поддается уже его вмешательству. И это касается не только
дегенеративных изменений, но и долголетия. Если бы долголетие возникло
случайно, как результат определенной мутации, не будучи биологически
полезным для судьбы потомства (каким оно было у колыбели человека), то по
тем же законам случая оно было бы приговорено к исчезновению из-за
отсутствия селективного фактора, который закрепил бы его генетически. Это
видно, кстати говоря из того, как распределяется долголетие особей в
растительном и животном царстве. Если селективно значимые гены окажутся
сцепленными с генами, обусловливающими долголетие, то тогда оно получит
свой единственный подлинный шанс. Поэтому, быть может, долго живут
черепахи и попугаи. Ведь нет четкой корреляции между характером животного
и долголетием: другие птицы живут, пожалуй, недолго. Иногда же долголетию
благоприятствует среда; поэтому самыми долговечными организмами являются
секвойи (5-6 тысяч лет).
Фактором, несомненно необходимым для эволюции, является размножение;
ограниченность во времени индивидуального существования является уже
только его следствием. К размножению организм должен подойти в расцвете
жизненных сил; дальнейшее его существование есть как бы результат
"инерции", то есть следствие того "динамического толчка", начало которому
положил эмбриогенез. Эволюция подобна стрелку, желающему поразить
определенную цель, например летящую птицу. Что случится с пулей после
того, как она попадет в цель, куда она полетит дальше, будет ли она вечно
парить в пространстве или же сразу упадет на землю - все это не имеет
значения ни для стрелка, ни для пули. Не следует, конечно, слишком
упрощать этот вопрос. Трудно сравнивать столь различные организмы, как
секвойи или гидры, с позвоночными. Мы знаем, что одна сложность не равна
другой сложности, что динамические законы сложных систем обладают своей
иерархией. Из того, что гидра почти бессмертна, человек как
"заинтересованная сторона" может извлечь лишь немногое. Постоянно
поддерживать корреляцию процессов внутри организма тем труднее, чем
сильнее взаимозависимость элементов его структуры, то есть чем точнее
организация целого. Каждая клетка совершает в процессе своего
существования "молекулярные ошибки", совокупность которых через
определенное время она не может уже скомпенсировать. Во всяком случае, не
может, существуя в своем прежнем виде. Деление есть что-то вроде
обновления, после него процессы начинают свое течение как бы вновь. Мы не
знаем, почему так происходит. Мы не знаем даже, вынуждено ли это. Мы не
знаем, неизбежны ли эти явления, поскольку эволюция ни разу не проявила
"честолюбивого стремления" решить задачу о поддержании регулировки
гомеостата в течение сколь угодно долгого времени. Все ее мастерство было
обращено на другое - она стремилась к долголетию видов, к бессмертию
надиндивидуальной жизни как суммы гомеостатических изменений в масштабе
планеты. И эти проблемы, которые она подвергла фронтальной атаке, эволюция
решила."
"В лабораторных условиях отдельные рабочие особи могут дожить до 3—4 лет. Известен случай, когда муравей прожил семь лет. Но в естественных условиях в течение года население муравейника почти полностью обновляется, так что в среднем рабочий муравей живёт около года. Значительно дольше — до 20 лет — живут самки."
http://ru.wikipedia.org/wiki/Муравей#.D
к сведению - Продолжительность жизни некоторых животных
http://www.sci.aha.ru/ALL/e3.htm
"Все теории старения можно условно разделить на две большие группы: эволюционные теории и теории, основанные на случайных повреждениях клеток. Первые считают, что старение является не необходимым свойством живых организмов, а запрограммированным процессом. Согласно им, старение развилось в результате эволюции из-за некоторых преимуществ, которые оно даёт целой популяции. В отличие от них, теории повреждения предполагают, что старение является результатом природного процесса накопления повреждений со временем, с которыми организм старается бороться, а различия старения у разных организмов является результатом разной эффективности этой борьбы. Сейчас последний подход считается установленным в биологии старения[31][32][33]. Тем не менее, некоторые исследователи всё еще защищают эволюционный подход[12], а некоторые другие совсем игнорируют деление на эволюционные теории и теории повреждений. Последнее утверждение является частично результатом смены терминологии: в некоторых работах последнего времени термин «эволюционные теории» ссылается не на теории «запрограмированного старения», которые предлагают эволюционное возникновение старения как полезного явления, а на подход, который описывает почему организмы должны стареть в противоположность вопросу о биохимических и физиологических основах старения."
"Эволюционно-физиологический подход
Теория антагонистической плейотропии предсказывает, что должны сушествовать гены с плейотропным эффектом, естественный отбор которых и приводит к возникновению старения. Несколько генов с плейотропным эффектом на разных стадиях жизни действительно найдены - сигма-70 у E. coli, теломераза у эукариотов, но непосредственной связи со старением показано не было, тем более не было показано, что это типичное явление для всех организмов, ответственное за все эффекты старения. То есть эти гены могут рассматриваться лишь как кандидаты на роль генов, предсказанных теорией. С другой стороны, ряд физиологических эффектов показаны без определения генов, ответственных за них. Часто мы можем говорить о компромиссах, аналогичних предсказаным теорией антагонистической плейотропии, без чёткого определения генов, от которых они зависят. Физиологическая основа таких компромиссов заложена в так называемой «теории одноразовой сомы» (англ. Disposable soma theory)[37]. Эта теория задаётся вопросом, как организм должен распорядиться своими ресурсами (в первом варианте теории речь шла только о энергии) между поддержкой и ремонтом сомы и другими функциями, необходимыми для выживания. Необходимость компромисса возникает из-за ограниченности ресурсов или необходимости выбора лучшего пути их использования."
http://ru.wikipedia.org/wiki/Старение_(
Ссылки:
http://www.sciencedirect.com/science?_o
Understanding the Odd Science of Aging. Thomas B.L. Kirkwood 2005
http://www.benbest.com/lifeext/aging.ht
Добавить могу не столько о старости, сколько о приобретении опыта. Многие виды муравьев устраивают целые сражения, нападая на гнезда других видов. Более старые и опытные муравьи приобретают боевой опыт - новые приемы и ухватки, используют их в битвах. То есть боевые умения новичка и опытного бойца отличаются.
У лесных муравьев имеются дороги - десятки метров длиной, ведущие к богатым кормовым участкам. Молодые фуражиры получают индивидуальный участок в самой дали, у конца дороги, куда идти долго. С возрастом и возникновением освободившихся участков фуражир сдвигается поближе к муравейнику, старослужащие имеют участки у самого основания дороги. А совсем старые муравьи становятся наблюдателями на куполе - то есть их дорога кончается на крыше муравейника. Те, что сидят на иголках и брызгают кислотой во всяких празднонаблюдающих - старики.
Если дорога будет потеряна - зимой заровнялась или еще каким бедствием - она восстанавливается стариками, по памяти. Эти старые муравьи хранят образ кормовой территории, ориентиры дорог. И даже изглаженная дорога будет ими по весне восстановлена.
