Ученые нашли у бабочек необычный механизм долголетия
Некоторые тропические бабочки в ходе эволюции не только увеличили продолжительность жизни, но и замедлили возрастное ухудшение организма. К такому выводу пришли авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Communications. Ученые считают, что род Heliconius может стать новой моделью для изучения биологии старения и долголетия.
Почти год взрослой жизни для бабочки — редкое исключение. В данных, собранных исследователями, максимальная продолжительность жизни Heliconius hewitsoni достигла 348 дней, тогда как у родственного вида Dione juno этот показатель составил всего 14 дней. Разница между максимальными зарегистрированными сроками жизни двух видов оказалась почти 25-кратной.
Различие не ограничивалось отдельными рекордсменами. У населяющих Центральную и Южную Америку бабочек рода Heliconius средняя максимальная продолжительность взрослой жизни составила около 177 дней против примерно 58 дней у ближайших родственников, не питающихся пыльцой. Таким образом, представители Heliconius в среднем жили примерно втрое дольше, хотя показатели заметно различались между отдельными видами.
Долгая жизнь без признаков возрастного упадка
Особый интерес исследователей вызвал вид Heliconius hecale. Физическое состояние бабочек оценивали с помощью теста на силу хвата, осторожно оттягивая насекомое от специальной перекладины. У H. hecale сила с возрастом заметно не снижалась даже на поздних этапах жизни, тогда как у родственного вида Dryas iulia за пять недель она уменьшилась примерно на четверть.
Это не означает, что Heliconius вообще не стареют. Масса тела H. hecale с возрастом снижалась, однако сила хвата сохранялась, а вероятность смерти увеличивалась медленнее, чем у короткоживущих родственников. Поэтому исследователи говорят не об остановке старения, а о замедлении его физиологических и демографических проявлений.
Исследователи объединили данные научных публикаций и павильонов с бабочками, результаты программ по мечению и повторному обнаружению насекомых, а также эксперименты в инсектариях. Отдельные наборы данных различались, но в целом повторяли одну картину — питающиеся пыльцой Heliconius жили дольше и старели медленнее своих ближайших родственников.
Одним из возможных объяснений долголетия Heliconius считалось их необычное питание. Большинство взрослых бабочек получает из нектара главным образом сахар, тогда как представители этого рода умеют собирать и переваривать пыльцу, получая из нее аминокислоты, жиры и другие питательные вещества.
Однако пыльца объяснила лишь часть преимущества. При доступе к ней медианная продолжительность жизни H. hecale составила 63 дня против 47 дней без пыльцы. Но даже лишенные такого питания бабочки жили заметно дольше Dryas iulia, медианный показатель которой составлял около 29 дней. Авторы пришли к выводу, что долголетие Heliconius связано и с питанием, и с унаследованными эволюционными изменениями.
Новая модель для исследований долголетия
Ведущий автор работы Джессика Фоли отметила, что насекомые отличаются огромным разбросом продолжительности жизни. Взрослые поденки могут прожить всего несколько дней, тогда как репродуктивные особи некоторых видов муравьев и термитов живут десятилетиями.
По словам Фоли, Heliconius примечательны не только долгой жизнью. У них одновременно замедлился возрастной рост смертности и дольше сохранялись отдельные физические функции. Особенно интересно, что эти различия появились у видов, которые сравнительно недавно отделились от своих короткоживущих родственников.
Сравнение долгоживущих Heliconius с их близкими, но короткоживущими родственниками создает своеобразный естественный эксперимент. Ученые смогут искать различия в генах, обмене веществ и работе организма, которые помогли одним видам продлить жизнь и медленнее терять физические возможности. Это делает тропических бабочек перспективной моделью для изучения старения, хотя прямых выводов о долголетии человека работа пока не позволяет.
Подпишитесь на «Инк» в Telegram. Там мы пишем нескучным языком о самом важном для предпринимателей. Подписаться.
