Zaczynamy starzeć się już od narodzin, gdyż wszystkie organizmy doświadczają nieustannego wzrostu entropii. Inaczej starzenie się to niemożność zapanowania nad chaosem, a każdy organizm wielokomórkowy jest w stanie rozwijać się i żyć tak długo jak może nad nim zapanować. Jeśli nie, wtedy procesy rozpadu zaczynają dominować nad procesami syntezy, dochodzi do utraty adaptacyjnej odpowiedzi na stresory i zaburzenia wewnętrznej homeostazy, a organizm starzeje się i umiera.
Faktem jest, że starzenie się jest nieodłączną częścią naszego życia i wynika prawdopodobnie z naszych wrodzonych predyspozycji genetycznych oraz upływającego czasu w trakcie którego jesteśmy eksponowani na mnogość czynników środowiskowych. Konsekwencją procesu starzenia jest postępująca utrata integralności tkanek i narządów oraz upośledzenie ich funkcji, prowadząca do śmierci.
Na szczęście w dużej mierze w naszych rękach jest to jak długo i w jakiej jakości będziemy żyli.
A co na to ewolucja?
Wydaje się, że starzenie stanowi ewolucyjny paradoks, gdyż z jednej strony dobór naturalny selekcjonuje organizmy pod kątem optymalnego sukcesu reprodukcyjnego i przeżycia, a z drugiej strony ewolucja „nie zapobiega” starzeniu się.
Już w starożytności naukowcy i filozofowie zastanawiali się nad rozwiązaniem tej zagadki. Lukrecjusz argumentował, że starzenie się i śmierć są zaprogramowane, ponieważ tworzą miejsce dla następnych pokoleń i młodszych osobników. Pozwoliło by to na ograniczenie rosnącej populacji lub przyśpieszało wymianę pokoleń, wspomagając w ten sposób adaptację organizmów do zmieniającego się środowiska. Pogląd ten utrzymywał się wśród biologów aż do XX wieku.
Jednak to wyjaśnienie okazało się błędne, choćby dlatego że koszt śmierci dla indywidulanych osobników prawdopodobnie przewyższa korzyści dla grupy (gatunku), ponieważ osobniki długowieczne pozostawiają więcej potomstwa niż krótko żyjące. Teoretycznie selekcja nie powinna sprzyjać mechanizmowi starzenia się.
Ewolucyjne wyjaśnienie istnienia procesu starzenia się wymaga zatem wyjaśnienia opartego raczej na indywidualnym przystosowaniu i selekcji, a nie na selekcji grupowej (gatunkowej).
Dziś już wiadomo, że starzenie nie jest pozytywnie wyselekcjonowanym, zaprogramowanym procesem prowadzącym do śmierci i nie wyewoluowało dla „dobra gatunku”. Zamiast tego starzenie się jest cechą życia, która istnieje ponieważ selekcja jest słaba i nieskuteczna w utrzymaniu przetrwania, reprodukcji i naprawy komórek na starość.
Na podstawie obserwacji, że dobór maleje wraz z wiekiem, sformułowano dwie hipotezy wyjaśniające, dlaczego ewolucja „pozwala” na starzenie się i śmierć:
Akumulacji mutacji – zakłada ona, że starzenie ewoluuje ponieważ dobór nie może skutecznie wyeliminować szkodliwych mutacji, które ujawniają się dopiero w późnym wieku.
Plejotropii antagonistycznej – zakłada ona, że starzenie ewoluuje jako produkt uboczny, cześć genów działa w sposób antagonistyczny na różnych etapach życia osobnika tj. aktywność danego genu w młodości może stanowić bardzo korzystny efekt dla organizmu, a w drugiej połowie życia może przyczyniać się do rozwoju różnych chorób.
Biolodzy zwracają uwagę, że z ewolucyjnego punktu widzenia skutki doboru naturalnego znacznie słabną po okresie rozrodczym. Ewolucja faworyzuje geny, które są korzystne we wczesnym okresie życia, przeznaczając zasoby organizmu na reprodukcję i pozostawiając je mniej dostępne w późniejszym życiu.
Co powoduje starzenie się?
Wiemy, że w starzeniu się ważne są zarówno czynniki genetyczne, jak i środowiskowe. Jednak nikt nie zna ostatecznej odpowiedzi na to pytanie i tutaj dominują dwie teorie.
Teoria zaprogramowanego starzenia
Zakłada ona, że starzenie się jest napędzane przez geny – wewnętrzny zegar molekularny ustawiony indywidualnie dla każdego gatunku. Poparcie dla tej teorii pochodzi z badań na zwierzętach m. in. naukowcom udało się wydłużyć życie niektórych zwierząt, zmieniając tylko funkcje jednego genu.
Teoria zużycia
Zakłada ona, że nasze ciało starzeje się z powodu zużycia i gromadzenia się w tkankach uszkodzeń. Produkty przemiany materii gromadzą się w komórkach, a mechanizmy naprawcze stopniowo się psują, a ciało po prostu zużywa się jak stary sprzęt.
Żyjemy coraz dłużej!
Z badań demograficznych wynika, że na początku XIX wieku w żadnym kraju na świecie oczekiwana długość życia nie przekraczała 40 lat. Prawie wszyscy na świecie żyli w skrajnym ubóstwie, mieliśmy bardzo małą wiedzę medyczną, a we wszystkich krajach nasi przodkowie musieli przygotowywać się na przedwczesną śmierć.
W ciągu następnych 150 lat w niektórych częściach świata nastąpiła znaczna poprawa stanu zdrowia. Otworzył się globalny podział. W 1950 roku oczekiwana długość życia noworodków wynosiła już ponad 60 lat w Europie, Ameryce Północnej, Oceanii, Japonii i części Ameryki Południowej. Ale gdzie indziej noworodek mógł spodziewać się życia tylko około 30 lat. Globalne nierówności w zdrowiu były ogromne w 1950 roku: w Norwegii oczekiwana długość życia wynosiła 72 lata, podczas gdy w Mali było to 26 lat. Średnia długość życia w Afryce jako całości wynosiła zaledwie 36 lat, podczas gdy ludzie w innych regionach świata mogli spodziewać się ponad dwukrotnie dłuższego życia.
Oczekiwana długość życia na świecie w 1950 roku.
Obecnie na świecie oczekiwana długość życia ciągle rośnie. W Polsce tzw. przeciętne dalsze trwanie życia dla mężczyzn to 73 lata, a dla kobiet to 81 lat.
Przede wszystkim ma to związek ze zmniejszeniem śmiertelności noworodków, które osiągnięto dzięki szczepieniom, opiece nad noworodkiem, opiece okołoporodowej, poprawie stanu higieny i zwiększeniu zamożności.
Oczekiwana długość życia na świecie w 2015 roku.
Chociaż oczekiwana długość życia człowieka wzrasta, maksymalna długość życia nie wzrasta. Najdłużej żyjącym człowiekiem, którego metryka została jednoznacznie potwierdzona była Francuzka Jeanne Calment, która żyła ponad 122 lata i 164 dni. Wielką zagadką pozostaje również ile wynosi maksymalna długość życia człowiek.
Piśmiennictwo
- Pinto da Costa J. i wsp. A synopsis on aging-Theories, mechanisms and future prospects Ageing Res Rev. 2016 Aug;29:90-112.
- Fabian, D. & Flatt, T. (2011) The Evolution of Aging. Nature Education Knowledge 3(10):9
- https://ourworldindata.org/life-expectancy#how-did-life-expectancy-change-over-time
