Geneettisen kellon avulla tutkijat voivat arvioida kuinka kauan sukupuuttoon kuolleet olennot elivät. Villaiset mammutit voivat odottaa noin 60 vuotta. Australian museo

Ihmisten "luonnollinen" elinikä on noin 38 vuotta uuden menetelmän mukaan, jonka olemme kehittäneet arvioimaan eri lajien elinajat analysoimalla heidän DNA: ta.

Ekstrapoloimalla tunnettujen elinikäisten lajien geenitutkimuksista löysimme, että sukupuuttoon sukupuuttoon sammunut mammutti elää todennäköisesti noin 60 vuotta ja keulavalaiden voi odottaa nauttivan yli kaksi ja puoli vuosisataa elämää.

Tutkimus, julkaistu tänään tieteellisissä raporteissa, tarkasteli, kuinka DNA muuttuu eläimen ikääntyessä - ja havaitsi, että se vaihtelee lajeittain ja liittyy siihen, kuinka kauan eläin todennäköisesti elää.

Ikääntymisen mysteeri

Ikääntymisprosessi on erittäin tärkeä lääketieteellisessä ja ekologisessa tutkimuksessa. Eläinten vanhetessa he kokevat biologisten toimintojen heikkenemisen, mikä rajoittaa heidän elinajansa. Tähän asti on ollut vaikea määrittää, kuinka monta vuotta eläin voi elää.

DNA on elävien organismien suunnitelma, ja se on selvä paikka etsiä käsityksiä ikääntymisestä ja eliniästä. Kukaan ei ole kuitenkaan pystynyt löytämään eroja DNA-sekvensseissä, jotka vastaavat elinikäerot.

Selkärankaisten elinkaari vaihtelee suuresti. Pygmy goby (Eviota sigillata) on pieni kala, joka elää vain kahdeksan viikkoa, kun taas yksittäiset grönlantilaiset hait (Somniosus microcephalus) on todettu eläneen yli 400 vuotta.

Villieläinten eliniän tunteminen on villieläinten hoidon ja suojelun kannalta olennaista. Uhanalaisten lajien elinajan avulla voidaan ymmärtää, mitkä populaatiot ovat elinkelpoisia. Teollisuudessa, kuten kalataloudessa, elinkaaria käytetään väestömallien avulla saalisrajojen määrittämiseen.

Suurimman osan eläimistä ei kuitenkaan tunneta. Suurin osa arvioista tulee pienestä joukosta vankeudessa eläviä yksilöitä, joiden ikä kuoleman ollessa tiedossa. Pitkäikäisten lajien elinkaarta on vaikea saada, koska niiden tutkijoiden sukupolvi voi kestää kauemmin.

DNA: n muutosten käyttäminen iän mittaamiseen

Muutaman viime vuoden aikana tutkijat ovat kehittäneet DNA-kelloja, jotka voivat määrittää kuinka vanha eläin käyttää erityistä DNA: n muutoksen tyyppiä, jota kutsutaan DNA-metylaatioksi.

DNA-metylaatio ei muuta geenin taustalla olevaa sekvenssiä, mutta säätelee onko se aktiivinen. Muut tutkijat ovat osoittaneet, että DNA: n metyloituminen tietyissä geeneissä liittyy joidenkin nisäkkäiden, kuten kädellisten, enimmäisaikaan.

Huolimatta siitä, että DNA-metylaatio on yhteydessä ikääntymiseen ja elinkaareen, toistaiseksi tutkimuksessa ei ole käytetty sitä menetelmällä eläinten elinkaaren arvioimiseksi.

Tutkimuksissamme olemme käyttäneet 252 selkärankaisten genomia (täydelliset DNA-sekvenssit), jotka muut tutkijat ovat koonnut ja asettaneet julkisesti saataville online-tietokanta. Sitten vertasimme näitä genomeja toinen tietokanta tunnetuista eläimistä.

Tätä tietoa käyttämällä huomasimme, että voimme arvioida selkärankaisten lajien elinkaaren tarkastelemalla sitä, missä DNA-metylaatio tapahtuu 42 tietyssä geenissä. Tämän menetelmän avulla voimme myös arvioida pitkäikäisten ja sukupuuttoon kuolleiden lajien eliniän.

DNA-analyysiä käyttämällä tutkijat voivat nyt arvioida pitkäikäisten ja sukupuuttoon kuolleiden lajien eliniän. CSIRO, Tekijä toimitti

Kuolleet laji

Löysimme maailman pisinikäisen nisäkkään ajatellun keulavalan eliniän, joka on 268 vuotta. Tämä arvio on 57 vuotta korkeampi kuin vanhin löydetty henkilö, joten heidän elinajansa voi olla paljon pidempi kuin aiemmin ajateltiin.

Havaitsimme myös sukupuuttoon sammunneen mammutin elinikä 60 vuotta, samanlainen kuin nykyajan afrikkalaisen norsun 65 vuoden ikä.

Kuollut sukupuuttoon jääneen Pinta-saaren kilpikonnan elinaika oli arviomme mukaan 120 vuotta. Tämän lajin viimeinen jäsen, Lonesome George, kuoli vuonna 2012 112-vuotiaana.

Mielenkiintoista on, että löysimme neandertaalien ja Denisovanien, jotka ovat sukupuuttoon kuolleita lajeja, jotka ovat läheisesti sukua nykyaikaisiin ihmisiin, enimmäisikäikä oli 37.8 vuotta.

DNA: n perusteella arvioimme myös "luonnollisen" elinajan 38 vuoden ikäisille ihmisille. Tämä vastaa joitain antropologisia arvioita varhaisten nykyaikaisten ihmisten suhteen. Nykyään ihmiset voivat kuitenkin olla poikkeus tähän tutkimukseen, koska lääketieteen ja elämäntavan edistyminen on pidentänyt keskimääräistä elinaikaa.

Kun enemmän tutkijoita kokoaa muiden eläinten genomit, menetelmämme tarkoittaa, että niiden elinikä voidaan arvioida helposti. Tällä on valtava ekologinen ja suojelun merkitys monille lajeille, jotka vaativat parempaa villieläinten hallintaa.

kirjailijasta

Benjamin Mayne, molekyylibiologi ja bioinformatiikka, CSIRO

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

books_science