معلومة

إذا كانت الحيوانات الضخمة تعيش لفترة أطول ، فلماذا يموت البشر ذوو العملقة في سن أصغر؟

إذا كانت الحيوانات الضخمة تعيش لفترة أطول ، فلماذا يموت البشر ذوو العملقة في سن أصغر؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ما أعنيه هو أن البشر الذين يعانون من العملقة (الورم العصبي الليفي من النوع 1 ، متلازمة مارفان ، العملقة السائدة المرتبطة بـ X ، وما إلى ذلك) نادرًا ما يعيشون أكثر من 5 عقود (50 عامًا).

يمكن قول الشيء نفسه عن الذئاب: نادرًا ما تعيش الذئاب البرية أكثر من 9 سنوات ، ويمكن أن تعيش الذئاب المستأنسة (الكلاب) حتى 20 عامًا إذا كانت صغيرة مثل الشيواوا ، والبيجل ، وكلاب البودل ، ولا تزيد عن 7 سنوات إذا كانت ضخمة مثل الدنماركيين الكبار ، كلب الدرواس ، و Rottweilers.

لكن في الوقت نفسه ، يمكن للخيول أن تعيش 3 عقود (30 عامًا) ، لكن الهامستر يعيش 4 سنوات فقط.


باختصار ، تحدد أشياء كثيرة متوسط ​​العمر المتوقع وسيحدد التفاعل بين العوامل المختلفة متوسط ​​العمر المتوقع للأفراد ومتوسط ​​العمر المتوقع للأنواع.

كيف يرتبط متوسط ​​العمر المتوقع بالحجم:

  • بين الثدييات ، هناك علاقة عكسية بين معدل ضربات القلب ومتوسط ​​العمر المتوقع (تميل الثدييات إلى متوسط ​​7.3 + / 15.6 × 10 ^ 8 نبضة في العمر ، وهو ما يبدو أنه أحد أعراض حقيقة أن معدل ضربات القلب هو علامة على معدل الأيض وبالتالي هناك "العمر الأيضي" الثابت للحيوانات (المصدر) ، وهذا ما يتم إثباته إلى حد ما من خلال متغيرات التمثيل الغذائي في C. elegans والعلاقة بين التمثيل الغذائي والجذور الحرة وتلف الحمض النووي (المصدر).
  • يُعتقد أن الحيوانات الأكبر حجمًا لديها معدل استقلاب أبطأ حسب الوزن (ليس بشكل عام) بسبب قوانين القياس (انظر قانون كليبر) وكيف ترتبط مساحة السطح والحجم بمتطلبات التمثيل الغذائي لدرجة الحرارة وتغيرهما.

عوامل أخرى تغير متوسط ​​العمر المتوقع:

  • في التكاثر: يمكن أن يؤدي انخفاض التباين الجيني الناجم عن زواج الأقارب (على سبيل المثال ، العديد من أنواع الكلاب على الرغم من أن مدى تكاثرها يعتمد على النوع) إلى الكثير من المشكلات الصحية الأساسية التي قد تقلل من العمر بشكل مستقل عن معدل التمثيل الغذائي
  • الإجهاد: الضغط العالي سيقلل من متوسط ​​العمر المتوقع
  • الوفرة الغذائية: الحد من تناول السعرات الحرارية قد يقلل من معدل الأيض ويطيل العمر ، على الرغم من أن الجوع سيقلل من العمر

العملقة:

  • في حين أن متوسط ​​العمر المتوقع لأحد الأنواع قد يكون أعلى بشكل عام ، فقد يعيش الأشخاص ذوو العملقة حياة أقصر مما هو ممكن لأسباب غير متعلقة بالتمثيل الغذائي. على سبيل المثال ، ترتبط العديد من أشكال العملقة بالهرمونات التي تعزز انقسام الخلايا ونموها والتي ترتبط أيضًا بأشكال السرطان.

عمالقة؟ إذا كان الناس قبل الفيضان قد عاشوا ما يقرب من 1000 شخص ، فهل كان من الممكن أن يصل ارتفاعهم إلى 5 أمتار؟

أنت تقول إن الحيوانات العملاقة في سجل الحفريات نمت لتصبح كبيرة جدًا لأنها عاشت لفترة طويلة. يقول الكتاب المقدس أن الناس عاشوا ما يقرب من 1000 عام قبل الطوفان. إذا كان الأمر كذلك ، فهل يمكن أن يزيد ارتفاع الناس عن 5 أمتار (16 قدمًا و 5 بوصات)؟

إجابة ديان حريصة

يخبرنا سفر التكوين أن العديد من الأشخاص في أذن ما قبل الطوفان عاشوا لأكثر من 900 عام ، كما هو موضح في الرسم أدناه ، والذي يوضح فترات الحياة من آدم إلى موسى. لكن هذا لا يعني أنها كانت سترتفع إلى ارتفاعات هائلة مثل خمسة أمتار. هذا لأن نمط نمو البشر يختلف عن العديد من الحيوانات.

تنمو بعض الحيوانات ، بما في ذلك الزواحف والبرمائيات ، طوال فترة حياتها ، بشرط أن تتغذى جيدًا وتعيش في بيئة دافئة وخالية من الأمراض والإجهاد. لذلك ، إذا عاشوا حياة صحية طويلة في ظروف جيدة ، فيمكنهم أن يكبروا ليصبحوا كبيرًا جدًا. (لمزيد من المعلومات ، انظر السؤال: الديناصورات: كيف استطاع نوح تركيب مثل هذه الحيوانات الضخمة على الفلك؟ أجب هنا.)

ومع ذلك ، فإن نمط "النمو المستمر" هذا لا يحدث في معظم الثدييات ، ولا ينطبق على البشر. لا يكبر الناس خلال حياتهم البالغة ، أو طول هذه الحياة ، أو نوعية البيئة التي قد تكون.

نمط النمو الطبيعي للإنسان بعد بلوغه سن البلوغ هو أن يمر بفترة من النمو السريع خلال فترة المراهقة ، ثم يتوقف عن النمو في الطول في وقت مبكر من حياة البلوغ. توقفت العديد من النساء عن النمو بحلول سن 15 أو 16 عامًا. قد يستمر بعض الرجال في النمو في أوائل العشرينات من العمر ، ولكن بحلول الوقت الذي يصل فيه الأشخاص إلى سن النضج الفسيولوجي في منتصف إلى أواخر العشرينات ، يكونون بنفس الطول الذي سيصلون إليه في أي وقت مضى. . ليس من الممكن أن تنمو أطول بعد ذلك لأن مراكز النمو التي تمكن العظام من النمو لفترة أطول قد أغلقت ، وعظامك لا يمكن أن تنمو أكثر ، على الرغم من أنها يمكن أن تصبح أكثر سمكًا. لذلك ، حتى إذا كان الأشخاص الذين عاشوا ما يقرب من 1000 عام في أوقات ما قبل الفيضان قد استغرقوا وقتًا أطول في فترة البلوغ والمراهقة ، فإن أجسام البشر مبرمجة للتوقف عن النمو في الطول بعد وقت قصير من بلوغ مرحلة النضج الجنسي.

البشر مصممون ل ليس تنمو في الطول خلال حياتهم البالغة لأسباب وجيهة. مع زيادة طول الجسم ، يجب أن تنمو العظام التي تحمل الوزن ، مثل تلك الموجودة في الساقين ، بشكل أقوى. هذا يعني أنه يجب زيادة الكتلة الكلية ، وليس الطول فقط. هذا يجعلها أثقل ، مما يعني أنها تحتاج إلى أربطة أقوى لتثبيتها معًا وعضلات أكبر لتحريكها ، مما يزيد من كتلة الجسم. هذا الوزن المتزايد يضع ضغطًا إضافيًا على المفاصل الحاملة للوزن. وهذا يعني أيضًا أن على القلب والرئتين العمل بجدية أكبر لتوفير الدورة الدموية والأكسجين لكل هذه الأنسجة الإضافية. هل يمكنك رؤية حلقة مفرغة تتطور هنا؟

حتى لو نظرنا فقط إلى كتلة العظام ، بدون الأنسجة الأخرى ، فإننا نواجه مشاكل بسبب الهندسة الأساسية. تتناسب كتلة الجسم مع حجمه ، لكن القدرة على مقاومة القوى تتناسب مع مساحة المقطع العرضي له. لذلك ، مع نمو العظام لفترة أطول ، يجب أيضًا أن تنمو في العرض لتظل قوية. ومع ذلك ، فإن هذه لا تزيد بالتوازي. هذا مهم بشكل خاص في عظام الساق ، والتي يجب أن تأخذ وزن الجسم.

العظام لها شكل معقد ، لذلك دعونا نفكر في حجم العمود المستدير البسيط. إذا ضاعفت حجم العمود في جميع الأبعاد الثلاثة ، أي ضاعف ارتفاعه وعرضه ، فستزيد كتلته بمقدار ثمانية أضعاف ، أي اثنين مكعّبين ، لكن مساحة المقطع العرضي زادت أربعة أضعاف فقط ، أي اثنين مربعة. تنطبق قاعدة المربع المكعب على عظام الساق الحية وكذلك الأعمدة الميتة. وهذا يعني أنه لكي يصبح العمود أقوى ، يجب أن يكون أكثر سمكًا نسبيًا من العمود الأصغر. لهذا السبب تكون عظام الفيل أكثر سمكًا بالنسبة لطولها من عظام الحيوانات الصغيرة ، مثل الكلب أو القطة أو الفأر. لا يمكنك صنع حيوان بحجم فيل بمجرد تكبير الماوس. يمكن للفيل أن يوزع الوزن على أربع أرجل ، ولكن يجب أن يكون الإنسان قادرًا على تحمل وزن الجسم على قدمين عند الوقوف ، وعند المشي يحمل كل الوزن على ساق واحدة لجزء من الخطوة. حتى لو كان الرجل ينمو ليضاعف متوسط ​​الطول ، فإن عظامه والعضلات والأربطة المرتبطة به يجب أن تكون سميكة بشكل مستحيل لمجرد دعم وزن الجسم ، ناهيك عن المشي والركض.

يبدو أن أقصى ارتفاع صحي يمكن تحقيقه للبشر يتراوح بين سبعة وثمانية أقدام (2.1 - 2.4 متر) ، على سبيل المثال بعض لاعبي كرة السلة النخبة. هناك أشخاص يزداد طولهم عن هذا لأن لديهم واحدًا من عدد من الاضطرابات الهرمونية التي تحفز بشكل مفرط مراكز نمو العظام قبل أن تغلق. ومع ذلك ، فإن هؤلاء الأشخاص ليسوا أصحاء ، وبالتأكيد ليسوا رياضيين. ينتهي الأمر بمعظمهم بعدم القدرة على المشي دون بعض المساعدة الداعمة ، وغالبًا ما يموتون صغارًا بسبب خلل في الأعضاء الداخلية.

يسجل الكتاب المقدس بعض العمالقة الذين يبدو أنهم يتمتعون بصحة جيدة ، لكن هؤلاء ليسوا أناسًا عاشوا لفترة طويلة قبل الطوفان. العملاق الأكثر شهرة هو جالوت ، الذي يوصف ارتفاعه بـ "ثلاث أذرع وامتداد". (١ صموئيل ١٧: ٤) فهذا يجعله يزيد طوله عن تسعة أقدام. كان جليات معروفًا باسم جليات جت ، ويبدو أن جت هم عشيرة من العمالقة. (انظر 1 أخبار الأيام 20: 4-8) وُصِف أحدهم أيضًا بأنه يحتوي على ستة أصابع وستة أصابع ، مما يشير إلى وجود اضطراب في النمو الجيني في العشيرة ، لكنها كانت أقرب بكثير في الوقت المناسب إلى الفترة الخالية نسبيًا من الأمراض. مباشرة بعد الطوفان من الناس اليوم. كانت الأشياء الأخرى كبيرة أيضًا في تلك الأيام - تذكر عناقيد العنب العملاقة التي أعيدت من أرض الموعد (عدد 13:23). في عالم حديث ، بعيدًا عن العنب العملاق ، وخاضعًا لقرون من الانحطاط والتلوث ، تعتبر العملقة خطرًا على الصحة.

فيما يتعلق بإمكانية وجود شخص ضخم يبلغ طوله 5 أمتار (16.5 بوصة) 900 عام قبل فيضان نوح & # 8211 ، فإنه ببساطة لا يمكن للبشر أن ينمو إلى ارتفاع 5 أمتار بغض النظر عن المدة التي عاشوا فيها ، في ذلك الوقت أو الآن!

لمزيد من المعلومات عن جالوت ، انظر السؤال: هل يعاني جالوت العملاق من ضعف في الرؤية بسبب ضخامة الأطراف ، ولا يمكنه رؤية حجر ديفيد؟ أجب هنا.

هل ساعدتك هذه الإجابة؟ إذا كان الأمر كذلك ، ففكر في التبرع حتى نتمكن من الاستمرار في إضافة المزيد من الإجابات. تبرع هنا.


نظريات الشيخوخة

سوما المتاح

نظرية السوما التي يمكن التخلص منها للشيخوخة ، التي اقترحها في الأصل الأستاذ بجامعة نيوكاسل توماس كيركوود ، ترى أن الكائنات الحية لديها كمية محدودة من الطاقة التي يمكن استخدامها في صيانة وإصلاح الجسم (سوما) ، أو في التكاثر. مثل تعدد الأشكال العدائي ، هناك مقايضة: إذا قمت بتخصيص الطاقة للصيانة والإصلاح ، فسيكون لديك موارد أقل للتكاثر. نظرًا لأن التطور يوجه المزيد من الطاقة نحو التكاثر ، مما يساعد على انتشار جيناته إلى الجيل التالي من الكائنات الحية ، فإن الجسد بعد التكاثر يمكن التخلص منه إلى حد كبير. لماذا نخصص موارد ثمينة للعيش لفترة أطول ، والتي لا تساعد في نقل الجين؟ في بعض الحالات ، قد تكون أفضل استراتيجية هي إنجاب أكبر عدد ممكن من النسل ، ثم وفاة الفرد.

يعتبر سلمون المحيط الهادئ أحد الأمثلة على ذلك ، حيث يتكاثر مرة واحدة في حياته ثم يموت. ينفق السلمون كل موارده للتكاثر ، وبعد ذلك يميل إلى "التفتت ببساطة". إذا كانت هناك فرصة ضئيلة في أن ينجو السلمون من الحيوانات المفترسة والمخاطر الأخرى لإكمال جولة أخرى من التكاثر ، فلن يكون التطور قد شكله ليتقدم في العمر بشكل أبطأ. تتكاثر الفئران بشكل مذهل ، حيث تصل إلى مرحلة النضج الجنسي بعمر شهرين. عند التعرض للافتراس الشديد ، تخصص الفئران طاقة للتكاثر أكثر من تلك التي تخصصها لمكافحة تدهور أجسامها.

من ناحية أخرى ، قد يسمح العمر الأطول بتطوير آليات إصلاح أفضل. فأر يبلغ من العمر عامين مسن ، بينما يبدأ فيل عمره عامان حياته للتو. يتم تكريس المزيد من الطاقة للنمو ، وتنتج الأفيال ذرية أقل بكثير. تبلغ فترة حمل الفيل 18-22 شهرًا ، وبعدها يتم إنتاج نسل واحد فقط. تنتج الفئران ما يصل إلى 14 صغيرًا في القمامة ، ويمكن أن يكون لديها من 5 إلى 10 لترات في السنة.

في حين أنه إطار عمل مفيد ، إلا أن هناك مشاكل في نظرية السوما التي يمكن التخلص منها. تتنبأ هذه النظرية بأن التقييد المتعمد للسعرات الحرارية ، من خلال الحد من الموارد الإجمالية سيؤدي إلى تكاثر أقل أو تقصير فترة الحياة. لكن الحيوانات المقيدة السعرات الحرارية ، حتى لدرجة الاقتراب من الجوع ، لا تموت أصغر سنا - يعيشون لفترة أطول. يظهر هذا التأثير باستمرار في العديد من أنواع الحيوانات المختلفة. في الواقع ، يؤدي حرمان الحيوانات من الطعام إلى تخصيصها أكثر موارد لمكافحة الشيخوخة.

علاوة على ذلك ، تعيش أنثى معظم الأنواع أطول من الذكور. يمكن أن تتنبأ سوما التي يمكن التخلص منها بالعكس ، حيث تُجبر الإناث على تكريس المزيد من الطاقة للتكاثر ، وبالتالي سيكون لديها طاقة أو موارد أقل لتخصيصها للصيانة.

الحكم: يتناسب مع بعض الحقائق ، لكن به بعض المشاكل المحددة. إما أنها غير كاملة أو غير صحيحة.

نظرية الجذور الحرة

تولد العمليات البيولوجية الجذور الحرة ، وهي جزيئات يمكنها إتلاف الأنسجة المحيطة. تقوم الخلايا بتحييدها بأشياء مثل مضادات الأكسدة ، لكن هذه العملية غير كاملة ، لذا يتراكم الضرر بمرور الوقت ، مما يتسبب في آثار الشيخوخة.

ومع ذلك ، تظهر التجارب البحثية السريرية واسعة النطاق أن الفيتامينات المضادة للأكسدة مثل فيتامين سي أو فيتامين إي قد تكون متناقضة يزيدمعدلات الوفاة أو تؤدي إلى تدهور الصحة [13]. بعض العوامل المعروفة لتحسين الصحة أو زيادة العمر ، مثل تقييد السعرات الحرارية وممارسة الرياضة ، تزيد من إنتاج الجذور الحرة ، والتي تعمل كإشارات لترقية دفاعاتها الخلوية والميتوكوندريا المولدة للطاقة. يمكن لمضادات الأكسدة أن تلغي التأثيرات المعززة للصحة لممارسة الرياضة.

الحكم على نظرية الجذور الحرة: للأسف عدد من الحقائق تتعارض معها. هو أيضا إما غير مكتمل أو غير صحيح.

نظرية الميتوكوندريا للشيخوخة

الميتوكوندريا هي أجزاء من الخلايا (العضية) التي تولد الطاقة لذلك غالبًا ما يطلق عليها اسم مراكز توليد الطاقة في الخلية. إنها معرضة للكثير من الأضرار ، لذا يجب إعادة تدويرها بشكل دوري واستبدالها للحفاظ على أعلى كفاءة. تخضع الخلايا لعملية الالتهام الذاتي ولدى الميتوكوندريا عملية مماثلة لاستبعاد العضيات المعيبة لاستبدالها تسمى ميتوفاجي. تحتوي الميتوكوندريا على الحمض النووي الخاص بها ، والذي يتراكم الضرر بمرور الوقت. هذا يؤدي إلى الميتوكوندريا أقل كفاءة ، والتي بدورها تنتج المزيد من الضرر في حلقة مفرغة. مع خلايا طاقة كافية قد تموت ، مظهر من مظاهر الشيخوخة.

يرتبط ضمور العضلات بمستويات عالية من تلف الميتوكوندريا. ولكن في مقارنة إنتاج الطاقة في الميتوكوندريا لدى الشباب وكبار السن ، وُجد اختلاف بسيط. في الفئران ، لم تؤد المعدلات العالية جدًا للطفرات في الحمض النووي للميتوكوندريا إلى تسريع الشيخوخة.

الحكم: مثير للاهتمام ولكن البحث تمهيدي للغاية ومستمر. يمكن تقديم الحجج لصالحها وضدها.

في عام 120 قبل الميلاد ، كان ميثريدس السادس وريثًا لمنطقة بونتوس ، وهي منطقة تقع في آسيا الصغرى ، تُعرف الآن بتركيا الحديثة. خلال مأدبة ، قامت والدته بتسميم والده ليصعد إلى العرش. هرب ميثريدس وأمضى سبع سنوات في البرية. بجنون العظمة بشأن السموم ، أخذ جرعات صغيرة من السم بشكل مزمن ليجعل نفسه محصنًا. عاد كرجل ليطيح بوالدته لينال عرشه وأصبح ملكًا قويًا جدًا. خلال فترة حكمه ، عارض الإمبراطورية الرومانية ، لكنه لم يكن قادرًا على إعاقتها. قبل القبض عليه ، قرر ميثريدس الانتحار بشرب السم. على الرغم من الجرعات الكبيرة ، فشل في الموت والسبب الدقيق لوفاته لا يزال مجهولاً حتى يومنا هذا. ما لا يقتلك ، قد يجعلك أقوى.

Hormesis هي الظاهرة التي تؤدي فيها الجرعات المنخفضة من عوامل الضغط التي عادة ما تكون سامة إلى تقوية الكائن الحي ، وتجعله أكثر مقاومة للجرعات العالية من السموم أو الضغوطات. Hormesis في حد ذاته ليس نظرية للشيخوخة ، ولكن لها آثار ضخمة على نظريات أخرى. المبدأ الأساسي لعلم السموم هو "الجرعة تصنع السم". الجرعات المنخفضة من "السم" قد تجعلك أكثر صحة.

تعتبر ممارسة الرياضة وتقييد السعرات الحرارية أمثلة على الهرمونات. التمرين ، على سبيل المثال ، يضع ضغطًا على العضلات مما يجعل الجسم يتفاعل من خلال زيادة القوة. تضع تمارين حمل الأثقال ضغوطًا على العظام ، مما يجعل الجسم يتفاعل عن طريق زيادة قوة تلك العظام. إن التعثر على الفراش أو الدخول في حالة انعدام الجاذبية ، كما هو الحال مع رواد الفضاء ، يسبب ضعفًا سريعًا في العظام.

يمكن اعتبار تقييد السعرات من الضغوطات ويسبب ارتفاعًا في هرمون الكورتيزول ، المعروف باسم هرمون التوتر. هذا يقلل من الالتهاب ويزيد من إنتاج بروتينات الصدمة الحرارية. تزيد المستويات المنخفضة من الإجهاد من مقاومة الضغوط اللاحقة. لذا ، فإن تقييد السعرات الحرارية يلبي متطلبات الهرمونات. لأن كلاً من التمارين الرياضية وتقييد السعرات الحرارية هي أشكال من الإجهاد ، فإنها تنطوي على إنتاج الجذور الحرة.

التورم ليس ظاهرة نادرة. الكحول ، على سبيل المثال ، يعمل عن طريق الهرمونات. يرتبط الاستخدام المعتدل للكحول باستمرار بصحة أفضل من الامتناع التام عن التدخين. لكن الأشخاص الذين يشربون بكثرة لديهم صحة أسوأ ، وغالبًا ما يصابون بأمراض الكبد. من المعروف أن التمارين الرياضية لها آثار صحية مفيدة ، لكن التمارين الشديدة يمكن أن تؤدي إلى تدهور الصحة من خلال التسبب في كسور الإجهاد. حتى الجرعات الصغيرة من الإشعاع يمكن أن تحسن الصحة حيث ستقتلك الجرعات الكبيرة.

قد تكون بعض الآثار المفيدة لبعض الأطعمة ناتجة عن الهرمونات. البوليفينول عبارة عن مركبات موجودة في الفواكه والخضروات ، وكذلك القهوة والشوكولاتة والنبيذ الأحمر ، وهي تعمل على تحسين الصحة ، ربما جزئيًا عن طريق العمل كجرعات منخفضة من السموم.

لماذا تعتبر الهرمونات مهمة للشيخوخة؟

نظريات أخرى للشيخوخة تفترض مسبقًا أن كل الضرر سيء ويتراكم بمرور الوقت. لكن ظاهرة الهرمونات تظهر أن الجسم لديه قدرات قوية لإصلاح الضرر يمكن أن تكون مفيدة عند تنشيطها. خذ التمرين كمثال. يسبب رفع الأثقال تمزقات مجهرية في عضلاتنا. هذا يبدو سيئا جدا. لكن في عملية الإصلاح ، تصبح عضلاتنا أقوى. تضع الجاذبية ضغطًا على عظامنا. تمارين تحمل الوزن ، مثل الجري ، تسبب كسورًا دقيقة في عظامنا. في عملية الإصلاح ، تصبح عظامنا أقوى. الوضع المعاكس موجود في انعدام الجاذبية للفضاء الخارجي. بدون ضغوط الجاذبية ، تصبح عظامنا ضعيفة وهشاشة. ليست كل الأضرار سيئة - الجرعات الصغيرة من الضرر جيدة في الحقيقة. ما نصفه هو دورة التجديد. يسمح Hormesis بانهيار الأنسجة مثل العضلات أو العظام التي يتم إعادة بنائها بعد ذلك لتحمل الضغط الواقع عليها بشكل أفضل. تنمو العضلات والعظام بشكل أقوى. لكن بدون حدوث عطل وإصلاح ، لا يمكنك أن تصبح أقوى.

النمو مقابل طول العمر

تشير Hormesis ، مثل نظرية السوما القابل للتصرف ، إلى وجود مقايضة أساسية بين النمو وطول العمر. كلما زاد حجم الكائن الحي وأسرع ، زادت سرعة تقدمه في العمر. قد يلعب تعدد الأشكال العدائي دورًا ، حيث قد تكون بعض الجينات المفيدة في الحياة المبكرة ضارة لاحقًا. عندما تقارن الأعمار داخل نفس النوع ، مثل الفئران [18] والكلاب ، فإن الحيوانات الأصغر (الأقل نموًا) تعيش لفترة أطول. النساء ، في المتوسط ​​أصغر من الرجال ، يعشن أيضًا لفترة أطول. بين الرجال ، يعيش الرجال أقصر مدة أطول. فكر في شخص يبلغ من العمر 100. هل تتخيل رجلًا يبلغ حجمه 6'6 'يبلغ وزنه 250 رطلاً من العضلات ، أو امرأة صغيرة؟ من الواضح أن السمنة الناتجة عن النمو المفرط للخلايا الدهنية مرتبطة بسوء الصحة.

ومع ذلك ، بالمقارنة بين الأنواع المختلفة ، تعيش الحيوانات الكبيرة لفترة أطول. الفيلة ، على سبيل المثال ، تعيش أطول من الفئران. ولكن يمكن تفسير ذلك من خلال التطور الأبطأ للحيوانات الأكبر حجمًا ، [21] وقد أدى النقص النسبي في الحيوانات المفترسة للحيوانات الكبيرة إلى أن التطور أدى إلى نمو أبطأ وتباطؤ في الشيخوخة. الحيوانات الصغيرة ، على سبيل المثال الخفافيش ، التي لديها عدد أقل من الحيوانات المفترسة من الحيوانات الأخرى بنفس الحجم ، تعيش أيضًا لفترة أطول.

الشيخوخة ليست مبرمجة عمدًا ، ولكن الآليات الفسيولوجية التي تدفع النمو تؤدي أيضًا إلى الشيخوخة. الشيخوخة هي ببساطة استمرار لنفس برنامج النمو وهي مدفوعة بنفس عوامل النمو والمغذيات. إذا قمت بتسريع محرك السيارة بسرعة كبيرة ، يمكنك الوصول إلى سرعات عالية ، ولكن الاستمرار في زيادة سرعة المحرك سيؤدي أيضًا إلى الإرهاق. إنه نفس البرنامج الأساسي ، لكن نطاقات زمنية مختلفة (أداء قصير المدى مقابل عمر طويل المدى). تشير جميع نظريات الشيخوخة إلى هذه المقايضة الأساسية. هذه معلومات قوية لأن بعض البرامج قد تكون مفيدة في أوقات معينة من حياتنا. خلال فترة الشباب على سبيل المثال ، نحن بحاجة إلى النمو. ومع ذلك ، خلال منتصف العمر وكبار السن ، قد يتسبب برنامج النمو المرتفع هذا في الشيخوخة المبكرة ، وسيكون أكثر فائدة لإبطاء النمو. نظرًا لأن الأطعمة التي نأكلها تلعب دورًا كبيرًا في هذه البرمجة ، يمكننا إجراء تعديلات متعمدة على نظامنا الغذائي للحفاظ على عمرنا وكذلك "فترةنا الصحية". لمزيد من المعلومات حول الشيخوخة الصحية ، راجع كتابي الجديد ، The Longevity Solution.


2. المحيط Quahog البطلينوس

يعتبر Ocean Quahog نوعًا من البطلينوس آمن للاستهلاك البشري وهو رخوي ذو صدفتين في عائلة Arctiidae. يمكن العثور على هذه الأنواع في شمال المحيط الأطلسي ، حيث يتم حصادها كمصدر غذائي على المستوى التجاري.

يُعرف هذا النوع من البطلينوس أيضًا باسم كواهوج الماهوجني ، وسيبرين أيسلندي ، ومحار الماهوجني ، والبطلينوس الأسود ، والكوهوج الأسود. إن Ocean Quahog عبارة عن محار مائي عميق للغاية مع قشرة الماهوجني ذات اللون البني. أصبح هذا النوع شل رسميًا لولاية رود آيلاند في عام 1987.

تشتهر Ocean Quahog Clam بعمرها الطويل ، وقد قدر أن عينة واحدة تعرف باسم Ming تعيش حتى 507 سنوات في البرية. أظهرت دراسة أنه في الحيوانات التي تتراوح أعمارها بين 4 إلى 192 عامًا ، كان انخفاض إنزيمات مضادات الأكسدة سريعًا في الربع الأول من القرن ، والذي يشمل فترة النضج الجنسي والنمو ، ولكن بعد ذلك ، تميل إلى أن تظل مستقرة لأكثر من 150 عامًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن البروتينات التي تضررت بسبب الأكسدة في قلب الكائن الحي لا تتغير بشكل كبير حتى عمر 120 عامًا.

يتمتع محار المحيط كواهوج باستقرار بروتيني مرتفع جدًا ، خاصة عند مقارنته بالثدييات قصيرة العمر. ينمو المحار المحيط Quahog إلى حوالي 50 مم أو بوصة في ارتفاع الصدفة. quahogs المحيطات هي رخويات ذات صدفتين ، مما يعني أن لديها أصداف ذات مفصلتين تحيط بجسمها. لديهم قذائف سميكة بيضاوية الشكل ، ولديهم فترة من الداخل مع حدود أرجوانية.

تتكاثر هذه الجمال عن طريق إطلاق البويضات والحيوانات المنوية في عمود الماء حيث من المفترض أن يتم تخصيب البويضات. يتم حمل يرقاتها بالتيار لمدة 30 يومًا على الأقل حتى تتطور إلى صغار ، وبعد ذلك تغرق في القاع.


القدرة على الصور الذهنية

يتكون الدماغ من العديد من المناطق المختلفة التي تتفاعل مع بعضها البعض ، بما في ذلك المناطق الحسية "منخفضة المستوى" والمناطق التي تتوافق مع العمليات المعرفية "عالية المستوى". يعتبر التمييز بين ما إذا كان الخط عموديًا أم أفقيًا ، على سبيل المثال ، عملية حسية منخفضة المستوى ، في حين أن تحديد ما إذا كان الوجه ودودًا أم منزعجًا هو عملية معرفية عالية المستوى. هذا الأخير أكثر انفتاحًا على التفسير.

الصور الذهنية المرئية ، أو المحاكاة العقلية للمعلومات الحسية - "عين العقل" - هي واحدة من هذه العمليات الإدراكية عالية المستوى.يمكن أن تتفاعل العمليات عالية المستوى مع العمليات منخفضة المستوى لتشكيل تفسير عقلك لما تراه. إذا رأى شخص ما هلوسات زائفة بسيطة في Ganzflicker ، فقد تفسر أدمغته تلقائيًا هذه المعلومات على أنها أكثر أهمية أو واقعية بمساعدة من عين عقولهم.

ما لا يدركه معظم الناس هو أن صور كل شخص مختلفة. بعض الناس لديهم صور حية مثل رؤية شيء ما أمامهم. نسبة صغيرة من الناس لديهم "عين أعمى" ولا يمكنهم حتى تصور وجوه أصدقائهم أو عائلاتهم. تسمى هذه الحالة أفانتازيا ، وقد جذبت قدرًا متزايدًا من الاهتمام في السنوات القليلة الماضية. كثير من الناس بالطبع يفعلون ذلك. ، في مكان ما بين هذين النقيضين.


ELI5: لماذا يتمتع الإنسان بمثل هذه الأعمار الطويلة مقارنة بالحيوانات الأخرى؟

يبدو أن معظم حياة الحيوانات تُقاس بأرقام فردية ، وهو أمر غريب نوعًا ما ، كيف يمكننا أن نعيش حتى 80-90 بسهولة عندما تموت معظم الحيوانات الأخرى بشكل طبيعي قبل ذلك بوقت طويل؟

تم التركيز على الكثير من الردود الأخرى نجاة، وهي قدرتنا على البقاء على قيد الحياة. لكن سؤالك هو واحد من طول العمر، أو كم من الوقت نعيش في وضع مثالي إذا تركنا لأجهزتنا الخاصة (أي صحية ، خالية من الحيوانات المفترسة ، والكثير من التمارين ، والتغذية السليمة).

لذلك ، كان أقدم إنسان مسجَّل يبلغ من العمر 122 عامًا وقت وفاتها في عام 1997. هناك حيوانات معروف أنها تعيش أطول من ذلك - نوع معين من قنديل البحر معروف بعدم تقدمه في العمر ، وهناك أمثلة على الحيوانات المعروفة أن تكون أكبر سنًا من أي إنسان تم التأكد منه.

إنه سؤال يصعب الإجابة عليه ، لماذا نعيش أطول من معظم الأشياء التي تعيشها الحيوانات. قد يكون جزء من الإجابة هو أننا ننمو ببطء - تشير المقالة المرتبطة إلى أن النمو ليس استخدامًا فعالًا للطاقة ، لذا فإن النمو البطيء يسمح لنا باستخدام طاقتنا بشكل أفضل والعيش لفترة أطول. تفترض نظرية غير مترابطة (تم الكشف عنها قليلاً في هذه المقالة) أن البشر أذكياء جدًا لأننا طورنا طفولة طويلة ننمي بها أدمغتنا الكبيرة والقوية ، مما يساعد على تفسير قدرتنا على البقاء على قيد الحياة لتحقيق طول العمر.

لكن الجزء الأول من إجابتي ، المتعلق بالنمو ، تمت ملاحظته وفحصه فقط في الكائنات الحية البسيطة (الرخويات) حيث لا توجد مشكلة أخلاقية في إجراء تجربة محكومة. من الصعب تصميم تجربة بدون تحيز متأصل (قد يتداخل مع النتائج) لاختبار ذلك بشكل مناسب في الحيوانات الأكثر تعقيدًا ، دون حبسهم مدى الحياة للتحكم في الظروف التي يعيشون فيها ، وهي طريقة مشكوك فيها إلى حد كبير قم ببحث!

تحرير: النقاط البارزة من المناقشة ، في شكل عنوان للكسالى ، ولتحسين الرؤية!

/ u / WellTarnation & # x27s رد ممتاز يذكر تقصير التيلومير ، وهو شيء يجب على كل خمس سنوات (يريد) معرفته!

/ u / Zelcron يذكر تأثير & # x27grandparent & # x27 - نقل جينات أطفالك من خلال مساعدتهم في تكاليف العمالة / الموارد لرعاية الأطفال

/ u / HeadlineNews توجهنا إلى دراسة تربط بين النمو وقصر العمر في الأسماك لإضافتها إلى المناقشة

بعد ذلك بقليل من البحث ، ناقشت الروابط المحتملة بين حجم الحيوان ، والعديد من مقاييس التمثيل الغذائي ، ومعدل ضربات القلب ، مع / u / goddammednerd.

تمت مناقشة نظرية الطفولة واللدونة العصبية للتنمية هنا بواسطة / u /

/ u / brendanmcguigan ينشر استجابة طويلة ومنطقية عالية المستوى تستحق بعض الاهتمام ، ربما حفنة من الاستشهادات


لماذا الكلاب لديها مثل هذه الحياة القصيرة؟

لماذا تتمتع الكلاب بمثل هذه الحياة القصيرة ؟: ظهر في الأصل على موقع Quora: أفضل إجابة على أي سؤال. اطرح سؤالاً واحصل على إجابة رائعة. تعلم من الخبراء والوصول إلى المعرفة الداخلية. يمكنك متابعة Quora على Twitter و Facebook و Google+.

يتم تحديد العمر بشكل عام من خلال المفاضلات بين البقاء على قيد الحياة والتكاثر. يمكن أن تعيش الذئاب ، أسلاف الكلاب ، من 15 إلى 20 عامًا * ، أي ما يقرب من ضعف طول الكلاب المماثلة الحجم. يبدأون في التكاثر في البرية لا تقل عن سنتين. إنهم بحاجة إلى تكوين أزواج وإنشاء منطقة قبل التكاثر. غالبًا ما تساعد الذئاب الأكبر سنًا في تربية صغارها من الأحداث الأكبر سنًا الذين لم يتمكنوا من التزاوج أو العثور على مناطق. في المقابل ، يمكن أن تتكاثر معظم الكلاب من عمر 6 إلى 12 شهرًا ، ولا تستفيد من وجود مناطق أو روابط زوجية أو حزم. في حين تتكاثر الذئاب حتى تموت ، عادة ما يتقاعد مربو الكلاب من الإناث الأكبر سنًا. لذا فإن تاريخ حياة الكلاب كله يتحول إلى أسلوب "يعيش سريعًا ويموت شابًا" مقارنةً بالذئاب.

علاوة على ذلك ، تسبب الانتقاء الاصطناعي وزواج الأقارب في مشاكل كبيرة للكلاب. إليك ما تبدو عليه الكلاب عندما لا يتم تربيتها لتتوافق مع التوقعات البشرية:

  • خطوم طويلة. للتنفس واللهاث والأكل. تقصير الخطم ، وتحصل على أسنان سحق ، وانخفاض تحمل الحرارة ومشاكل في التنفس.

السعي إلى التكاثر إلى "النوع" المثالي مع تجاهل الضروريات الفسيولوجية الأساسية لا يخلق كائنًا حيًا قويًا. هذه هي الطريقة التي نتعرض بها للتعذيب بوحشية مثل English Bulldogs ، التي بالكاد تستطيع التنفس دون أن تشخر والتي يجب قطع صغارها من رحم الأم لأنها لم تعد قادرة على الولادة. حتى السمات التي تبدو غير ضارة غالبًا ما تجلب احتمالية أكبر لمشاكل صحية خطيرة. الفراء الأبيض ، على سبيل المثال ، غالبًا ما يكون مصحوبًا بعجز عصبي يتراوح من التشوهات السلوكية الدقيقة إلى الصمم أو حتى الموت المبكر. بشكل عام ، حافظت الكلاب العاملة على عمر أطول لأنهم مطالبون بأن يكونوا لائقين بدنيًا للقيام بوظائفهم. يُطلب من كلاب العرض في الغالب تلبية المتطلبات الجمالية الخاصة وإدارتها بسهولة. الخمول الناتج عن المشاكل الصحية المزمنة هو في الواقع أمر إيجابي للأبطال الذين يسيطرون على الجينات ، حتى لو كان يقصر حياتهم. (إنه يشبه إلى حد ما ربط القدمين ، حيث تم تقدير ضحاياه كزوجات لسلوكهن السلبي والخفيف ، والذي نتج عن إصابتهن بالشلل والألم المستمر).

يؤدي فقدان التنوع الجيني أيضًا إلى تقصير العمر. في المجتمع السليم ، يكون لدى جميع الأفراد بشكل أساسي العديد من الجينات المعيبة ، ولكن كل جين معيب نادر في السكان ككل. كل فرد يحمل نسختين من كل جين ، لذلك في مجتمع التزاوج العشوائي ، من النادر أن يكون للفرد نسختان معيبتان. عادة ، طالما أن الفرد لديه نسخة واحدة جيدة على الأقل ، فسيكون ذلك جيدًا. تنشأ المشاكل الصحية فقط عندما يكون لدى الفرد نسختان معيبتان. ولكن عندما يواجه السكان اختناقًا وراثيًا - أي أن عددًا قليلاً فقط من الأفراد يتكاثر - فإن أي عيوب لديهم ستنتشر إلى نسبة كبيرة من السكان. هذا يعني أنه عندما يتزاوج هؤلاء الأفراد ، فإن نسبة كبيرة من نسلهم ستحمل نسختين من الخلل الجيني وبالتالي يكونون غير صحيين.

لسوء الحظ ، خلال القرن الماضي أو نحو ذلك ، اتبع مربو الكلاب استراتيجية مضللة لتنقية السلالات من خلال شيطنة التكاثر الخليط والسماح لـ "الأبطال" فقط بالتكاثر. أتذكر أنني قرأت في مكان ما أن مجموع سكان القلطي القياسي بأكمله يتكون فعليًا من حوالي 7 كلاب. من الناحية الصحية ، هذا فظيع. لا يمكنك التخلص من جميع المشاكل الوراثية الدقيقة التي تصيب السلالات عن طريق التربية الانتقائية. تنشأ أسرع مما يمكنك تطهيرها. في حين تم تقليل بعض العيوب الأكثر خطورة من قبل المربين الضميريين الذين اختبروا كلابهم قبل التزاوج ، فإن هذا التكاثر الانتقائي يضيق مجموعة الجينات ، وبالتالي شجع العديد من الجينات المعيبة التي تسبب انخفاضًا طفيفًا في الصحة والعمر. لا يمكننا اختبار هذه العيوب ، وبالتالي فهي منتشرة الآن في معظم السلالات غير العاملة.

* تحرير: علق العديد من القراء على إحصائية عمر الذئب. هذه قضية معقدة بعض الشيء. تشير الإحصائية إلى عمر الذئاب في الأسر وليس في البرية. نظرًا لأننا نتحدث عن الكلاب في الأسر ، فهذه هي المقارنة ذات الصلة بشكل عام.

ولكن قد يبدو أن هذا يتناقض مع الحجة التطورية ، وهي أن المقايضة يتم تحويلها بعيدًا عن البقاء ونحو التكاثر في الكلاب. هنا يصبح الأمر صعبًا.

التطور لا يهتم بالموتى.

المفاضلة بين البقاء على قيد الحياة والتكاثر تنطبق فقط على الأفراد الذين بلغوا سن الإنجاب. لا يهم عدد الذين يموتون قبل التكاثر ، أو كم من الوقت عاش هؤلاء الأحداث المنكوبة. من وجهة نظر تطور مدى الحياة ، يبدو الأمر كما لو لم تكن موجودة بالفعل.

ومع ذلك ، فإن معظم الإحصائيات المتعلقة بعمر الإنسان ، حتى لو استبعدت معدل وفيات الجراء ، لا تستبعد الأفراد غير الإنجاب. في الذئاب ، الأفراد المتكاثرون الوحيدون هم أزواج متزاوجة ناجحة وناضجة ومهيمنة ، ويمكن أن يكون لديهم فترة طويلة كقادة للحزم.

نصف الذئاب يموتون في هود الجرو ، وحتى أقل من ذلك يؤسس مجموعات ومناطق. لكن هؤلاء القادة القلائل يمكنهم احتكار الجينات لسنوات عديدة. لذا فإن الاختيار يحافظ على عمر الذئب طويلاً (من حيث الأمراض المرتبطة بالعمر) لأنه بالنسبة لمربي النخبة ، يمكن أن يكون كذلك ، حتى لو لم يكن للذئب العادي. الإحصائيات المنشورة عن عمر الذئب البري لا تعكس هذا.


معهد بحوث الخلق

عاشت الماموث الصوفي والنمور ذات الأسنان ودببة الكهوف العملاقة جنبًا إلى جنب مع الإنسان خلال العصر الجليدي. ولكن بينما استمر البشر في الإصرار ، انقرضت هذه الوحوش الكبيرة - جنبًا إلى جنب مع غيرها من & quotmegafauna & quot ؛. اقترح العلماء أن زوالهم كان بسبب تأثير مذنب أو كويكب ترك آثارًا صغيرة في طبقات الصخور العليا حول العالم ، لكن بحثًا جديدًا يعطي سيناريو نهاية العصر الجليدي كتفًا باردًا.

في دراسة نشرت في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، دحض فريق من العلماء البريطانيين والأمريكيين آخر دليل متبقي يدعم نظرية التأثير الخاصة هذه - الماس النانوي. If impacts led to the extinction of the Ice Age megafauna, the resulting heat would have turned some organic carbon into tiny diamonds.

Study co-author Andrew Scott of Royal Holloway University of London told بي بي سي نيوز, "We looked for these diamonds and we couldn't find them." 1 Scott and his colleagues looked in layers that were deposited during a time called the Younger Dryas, also referred to as the last "Big Freeze." Although temperatures were not as low then as they had been during earlier, and much more intense, phases of the Ice Age, they were nonetheless quite cool.

Since Scott and lead author Tyrone Daulton found no diamonds, they suggested that earlier claims of finding the diamonds were incorrect. They called for scientists to abandon the idea that impacts caused Ice Age extinctions.

لكن بي بي سي نيوز reported Douglass Kennett of the University of Oregon--a long-time impact theory supporter--as saying, "The Daulton et al claim that we have misidentified diamonds is false and misleading." And geosciences consultant Allen West stated that more evidence for nanodiamonds and the impact theory would be published in the near future. 1

In short, researchers are having trouble building a consistent earth history--even regarding events that are relatively recent by the reckonings of evolutionary time--based on the scant clues that are available. Daulton and his colleagues wrote, "The causes of the late Pleistocene megafaunal extinctions in North America, disappearance of Clovis paleoindian lithic technology, and abrupt Younger-Dryas (YD) climate reversal of the last deglacial warming in the Northern Hemisphere remain an enigma." 2

So, while evolutionary researchers continue to quibble over what happened, and even over the identification of basic facts, research into earth history based on the Genesis account has offered more straightforward interpretations of past events, including that of the Younger Dryas and the recent extinction of megafauna.

Based on biblical and other historical clues, the Ice Age (which happened during a single period of time rather than in multiple occurrences) was a result of Noah's Flood--an event that heated ocean waters enough to cause the evaporation needed to transfer precipitation onto the post-Flood continents. As the oceans cooled, the massive glaciers at the temperate latitudes melted, causing a series of catastrophic local floods. These floods carved out places such as South Dakota's Badlands and the English Channel. 3

When these vast storehouses of ice-melt drained off the continents, they dropped the ocean temperatures, altering weather patterns worldwide and leading to the Older, and then the Younger, Dryas. The last part of the Ice Age occurred about 700 years after the end of the Flood. 4

And where did the wooly mammoths go? Along with most other large and threatening beasts--such as giant eagles, 5 post-Flood dinosaurs (often called dragons at the time in Europe), 6 and saber-toothed cats--these colossal animals were gradually eliminated as mankind spread out across the Flood- and Ice Age-sculpted globe.

  1. Amos, J. Mammoth-killing space blast 'off the hook.'بي بي سي نيوز. Posted on bbc.co.uk August 31, 2010, accessed August 31, 2010.
  2. Daulton, T. L., N. Pinter, and A. C. Scott. No evidence of nanodiamonds in Younger-Dryas
    sediments to support an impact event. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم. Published online before print August 30, 2010.
  3. Silvestru, E. Wild, wild floods! Creation Ministries International. Posted on creation.com September 5, 2007, accessed August 31, 2010.
  4. Oard, M. J. 2002. Wild ice-core interpretations by uniformitarian scientists. TJ (سابقا Creation Ex Nihilo Technical Journal) 16 (1): 45-47.
  5. Thomas, B. Child-Eating Eagle No Longer a Myth. أخبار ICR. Posted on icr.org September 24, 2009, accessed August 31, 2010.
  6. Dragons or Dinosaurs? 2010. DVD. Directed by Andre van Heerden. Cloud Ten Pictures.

* السيد توماس كاتب علوم في معهد أبحاث الخلق.


Old Mice Made "Young"—May Lead to Anti-Aging Treatments

Stem cell injections prolonged lives of rapidly aging mice.

Aging mice can be made "young" again, according to findings one scientist initially found unbelievable.

The key is muscle-derived stem cells, which—like other stem cells—are unspecialized cells that can become any type of cell in the body.

When injected with muscle stem cells from young mice, older mice with a condition that causes them to age rapidly saw a threefold increase in their life spans, said study co-author Johnny Huard, a stem-cell expert at the McGowan Institute for Regenerative Medicine in Pittsburgh.

"I've been doing science for the last 20 years," Huard said. What "makes the story so amazing is that in the beginning, I didn't believe the result," he said.

"I bet that we mixed up the animals—you know, scientists are always skeptical."

"Tired" Stem Cells Reenergized

The study mice were genetically engineered to have a condition similar to a rare human syndrome called progeria, in which children age quickly and die young. (Learn more about the human body.)

The fast-aging mice typically die around 21 days after birth, far short of a normal mouse's two-year life span.

When scientists looked at the muscle stem cells of the fast-aging mice, they found what Huard called "tired" stem cells, which don't divide as quickly.

The team then examined mice that had aged normally and found their stem cells were similarly defective.

Curious if these deficient stem cells contribute to aging, Huard and colleagues injected stem cells from young, healthy mice into the fast-aging mice about four days before the older animals were expected to die.

To Huard's astonishment, the treated mice lived an average of 71 days—50 more than expected, and the equivalent of an 80-year-old human living to be 200, he said.

Not only did the animals live longer, they also seemed healthier, the scientists found.

Mysterious Secretions Make Cells Young

The "drastic" results bore out with repeated experiments, leaving the scientists to wonder how exactly the stem cells were working their magic, Huard said.

To find out, the team "tagged" stem cells injected into the fast-aging mice with a genetic marker that tracked where the cells went inside the body. Surprisingly, the team found only a few stem cells in the mouse organs, squashing a theory that the introduced cells were repairing organ tissues.

The scientists went back to the lab to test another idea: that stem cells secrete some kind of mysterious anti-aging substance.

The team put stem cells from the fast-aging mice on one side of a flask and stem cells from normal, young mice on the other side. The two sides were separated by a membrane that prevented the cells from touching.

Within days, the aging stem cells began acting "younger"—in other words, they began dividing more quickly.

"We can conclude that probably normal stem cells secrete something we don't know that seems to improve the defects in those aging stem cells," Huard said.

"If we can identify that, we have found an anti-aging protein that is going to be important" for people, said Huard, whose study appeared January 3 in the journal Nature Communications.

Stem-Cell Research "Intriguing" but Preliminary

But other scientists are cautious about how soon the discovery may help people delay the aging process or treat age-related disease.

"They did a beautiful job of showing that, when they put the muscle stem cells in [the mice], they improved function," said Justin Lathia, an assistant professor of cell biology at the Cleveland Clinic's Lerner Research Institute.

But as far as people go, it's still not clear what exactly stem cells do in the body, as well as what the mysterious stem cell secretion really is, Lathia emphasized.

Jeremy Rich, chair of the department of Stem Cell Biology and Regenerative Medicine at the Cleveland Clinic, also pointed out that the study is limited to muscle stem cells. That means the research can't be generalized to include all stem cell types, which are often very different from each other.

Paul Frenette, a stem cell and aging expert at the Albert Einstein College of Medicine in New York, called the research "intriguing," but said one of the messages for "patients is not to get too excited."

"You see all these clinics that are popping up all over the world—even in New York—where they're injecting stem cells" into people to treat disease, even though such therapies have not been proven.

"I don't think people should run to the clinic right now to have injections of stem cells to live longer."

Stem Cell Therapy to Help People "Age Well"?

Indeed, study co-author Huard noted that before any human anti-aging trials can begin, scientists need to repeat the experiment in normally aging mice to show whether these mice also live longer.

If that turns out to be true, Huard could imagine a scenario in which some of a person's stem cells are harvested at about age 20 and then injected back into his or her body at around age 50 or 55.

Stem cell therapies do already exist for conditions such as incontinence and heart problems, so he thinks "we're not that far [from applying] this approach clinically down the road."

But Huard warned that such a treatment would not mean a 55-year-old will suddenly look and feel 25 again.

"The goal of doing this research is not to [be like a] movie star with a ton of money [who wants to] look great for the rest of their lives," he said.

"The goal is, if you delay aging, maybe you can delay Alzheimer's or cardiovascular problems."

In other words, he said, such stem cell treatments would help people "age well."


Theories of aging

Simple single-celled organisms called prokaryotes, such as bacteria, are the earliest forms of life on earth, and still abundant today. Much later evolved the more complex, but still single-celled organisms called eukaryotes. From those humble beginnings came the multi-cellular life forms called metazoans.

All animal cells, including humans, are eukaryotic cells. Since they share a common origin, they bear a resemblance to each other. Many molecular mechanisms (genes, enzymes, etc.) and biochemical pathways are conserved throughout the evolution towards more complex organisms.

Humans share approximately 98.8% of their genes with chimpanzees. This 1.2% genetic difference is enough to account for the differences between the two species. It may be even more surprising, however, to learn that organisms as far apart as yeast and humans have many genes in common. At least 20% of genes in humans that play a role in causing disease have counterparts in yeast. When scientists spliced over 400 different human genes into the yeast Saccharomyces cerevisiae, they found that a full 47% functionally replaced the yeast’s own genes.

With more complex organisms, such as the mouse, we find even greater similarities. Of over 4,000 genes studied, less than ten were found to be different between humans and mice. Of all protein-coding genes – excluding the so-called “junk” DNA – the genes of mice and humans are 85% identical. Mice and humans are highly similar at the genetic level.

Many aging related genes are conserved throughout species enabling scientists to study yeast and mice to learn important lessons for human biology. Many studies involve organisms as diverse as yeast, rats and rhesus monkeys, and all vary in the degree of their similarity to humans.

Not every result necessarily applies to humans, but in most cases the results will be close enough that you can learn a great deal about aging from them. While it is ideal to have human studies, in many cases, these simply do not exist, forcing us to rely on animal studies.

Theories of aging

Disposable soma

The disposable soma theory of aging, proposed originally by University of Newcastle professor Thomas Kirkwood, holds that organisms have a limited finite amount of energy that may be used in either maintenance and repair of the body (soma), or in reproduction. Like antagonistic pleiotropy, there is a trade-off: if you allocate energy to maintenance and repair, then you have fewer resources for reproduction.

Since evolution directs more energy towards reproduction, which helps propagate its genes to the next generation of organisms, the soma after reproduction is largely disposable. Why devote precious resources to living longer, which doesn’t help passing on the gene? In some cases, the best strategy may be to have as many offspring as possible, and then for the individual to die.

The Pacific salmon is one such example, as it reproduces once in its life and then dies. The salmon expends all of its resources for reproduction, after which it tends “simply to fall apart”. If there’s little chance that a salmon would survive predators and other hazards to complete another round of reproduction, then evolution will not have shaped it to age more slowly.

Mice reproduce quite prodigiously, reaching sexual maturity by two months of age. Subject to heavy predation, mice allocate more energy to reproduction than to fighting the deterioration of their bodies.

On the other hand, a longer lifespan may allow development of better repair mechanisms. A 2 year-old mouse is elderly, while a 2-year-old elephant is just starting its life. More energy is devoted to growth, and elephants produce far less offspring. The gestation period of an elephant is 18-22 months, after which only one living offspring is produced. Mice produce up to 14 young in a litter, and can have 5 to 10 litters per year.

While a useful framework, there are problems with the disposable soma theory. This theory would predict that deliberate calorie restriction, by limiting overall resources would result in less reproduction or a shorter life span. But calorie-restricted animals, even to the point of near starvation, do not die younger – they live much longer.

This effect is seen consistently in many different types of animals. In effect, depriving animals of food causes them to allocate more resources to fighting aging.

Further, the female of most species live longer than males. Disposable soma would predict the opposite, since females are forced to devote much more energy to reproduction, and so would have less energy or resources to allocate to maintenance.

Verdict: It fits some of the facts, but has some definite problems. It is either incomplete or incorrect.

Free radical theory

Biological processes generate free radicals, which are molecules that can damage surrounding tissues. Cells neutralize them with things like anti-oxidants, but this process is imperfect so damage accumulates over time, causing the effects of aging.

Yet large-scale clinical research trials show that antioxidants vitamins like vitamin C or vitamin E may paradoxically increase death rates or result in worse health. Some factors known to improve health or increase lifespan, such as calorie restriction and exercise, increase production of free radicals, which act as signals to upgrade its cellular defenses and energy-generating mitochondria. Antioxidants can abolish the health-promoting effects of exercise.

Verdict: Unfortunately, a number of facts contradict it. It too is either incomplete or incorrect.

Mitochondrial theory of aging

Mitochondria are the parts of the cells (organelles) that generate energy so they are often called the powerhouses of the cell. They are subject to lots of damage so they must be recycled periodically and replaced to maintain peak efficiency.

Cells undergo autophagy and mitochondria have a similar process of culling defective organelles for replacement called mitophagy. The mitochondria contain their own DNA, which accumulate damage over time. This leads to less efficient mitochondria, which in turn produce more damage in a vicious cycle. With adequate energy cells may die, a manifestation of aging.

Muscle atrophy is related to high levels of mitochondrial damage. But in comparing energy production in mitochondria in young and old people, little difference was found. In mice, very high rates of mutation in mitochondrial DNA did not result in accelerated aging.

Verdict: Interesting but research is very preliminary and ongoing. Arguments can be made both for and against it.

Hormesis

In 120 BC, Mithridates VI was heir to Pontus, a region in Asia Minor, now modern-day Turkey. During a banquet, his mother poisoned his father to ascend to the throne. Mithridates ran away and spent seven years in the wilderness. Paranoid about poisons, he chronically took small doses of poison to make himself immune. He returned as a man to overthrow his mother to claim his throne and became a very powerful king. During his reign, he opposed the Roman Empire, but was unable to hold them back.

Prior to his capture, Mithridates decided to commit suicide by drinking poison. Despite large doses, he failed to die and the exact cause of his death is still unknown to this day. What doesn’t kill you, may make you stronger.

Hormesis is the phenomenon in which low doses of stressors that are normally toxic instead strengthen the organism, and make it more resistant to higher doses of toxins or stressors. Hormesis itself is not a theory of aging, but has huge implications for other theories. The basic tenet of toxicology is ‘The dose makes the poison’. Low doses of ‘toxin’ may make you healthier.

Exercise and calorie restriction are examples of hormesis. Exercise, for example puts stress on muscles causing the body to react by increasing strength. Weight-bearing exercise puts stress on bones, which causes the body to react by increasing the strength of those bones. Being bed ridden or going into zero gravity, as with astronauts, causes rapid weakening of the bones.

Calorie restriction can be considered a stressor and causes a rise in cortisol, commonly known as the stress hormone. This lowers inflammation and increases the production of heat shock proteins. Low levels of stress increases resistance to subsequent stressors. So, calorie restriction satisfies the requirements of hormesis. Because both exercise and calorie restriction are forms of stress, they involve the production of free radicals.

Hormesis is not a rare phenomenon. Alcohol, for example, acts via hormesis. Moderate alcohol use is consistently associated with better health than complete abstention. But heavier drinkers have worse health, often developing liver disease.

Exercise is well known to have beneficial health effects, but extreme exercise can worsen health by causing stress fractures. Even small doses of radiation can improve health where large doses will kill you.

Some of the beneficial effects of certain foods may be due to hormesis. Polyphenols are compounds in fruits and vegetables, as well as coffee, chocolate, and red wine, and they improve health, possibly in part by acting as low-dose toxins.

Why is hormesis important for aging?

Other theories of aging presuppose that all damage is bad, and accumulates over time. But the phenomenon of hormesis shows the body has potent damage-repair capabilities that can be beneficial when activated. Take exercise as an example. Weight lifting causes microscopic tears in our muscles. That sounds pretty bad. But in the process of repair, our muscles become stronger.

Gravity puts stress on our bones. Weight bearing exercise, such as running causes micro-fractures of our bones. In the process of repair, our bones become stronger. The opposite situation exists in the zero gravity of outer space. Without the stress of gravity, our bones become osteoporotic and weak.

Not all damage is bad – small doses of damage are in fact good. What we are describing is a cycle of renewal. Hormesis allows breakdown of tissue like muscles or bones that are then rebuilt to better withstand the stress placed upon them. Muscles and bones grow stronger. But without breakdown and repair, you cannot get stronger.

Growth vs. Longevity

Hormesis, like the disposable soma theory, suggests that there exists a fundamental trade-off between growth and longevity. The larger and faster an organism grows, the faster it ages. Antagonistic pleiotropy may play a role, in that some genes that are beneficial in early life may be detrimental later.

When you compare lifespans within the same species, such as mice, and dogs, smaller animals (less growth) live longer. Women, on average smaller than men, also live longer. Among men, shorter men live longer. Think about a person who is aged 100. Do you imagine a 6𔄀″ man with 250 pounds of muscle, or a small woman? Obesity, caused by excessive growth of fat cells, is clearly correlated with poor health.

Comparing across different species, however, larger animals live longer. Elephants, for example, live longer than mice. But this can be explained by the slower development of larger animals. The relative lack of predators for large animals has meant that evolution has favored slower growth and slower aging. Small animals, for example bats, which have fewer predators than other animals the same size, also live longer.

Aging isn’t deliberately programmed, but the same physiological mechanisms that drive growth also drive aging. Aging is simply the continuation of the same growth program and is driven by the same growth factors and nutrients.

If you rev a car’s engine very quickly, you can reach high speeds, but continuing to rev the engine will also result in burnout. It’s the same essential program, but different timescales (short-term performance versus long-term longevity). All the theories of aging point out this essential tradeoff. This is powerful information because certain programs may be beneficial at certain times of our lives. During youth for example, we need to grow. During middle and older age, however, this high-growth program may cause premature aging, and it would be more beneficial to slow growth.

As the foods we eat play a large role in this programming, we can make deliberate adjustments to our diet to preserve our lifespan as well as our ‘healthspan’. For more about healthy aging, check out my new book, The Longevity Solution. 1


شاهد الفيديو: الحيوانات الأقصر والأطول عمرا (شهر فبراير 2023).