Старение как побочный эффект эволюции - страница 18

Известно, что в летнем воздухе содержание кислорода снижено (Миронова В., 2010). И по мере увеличения температуры глубинных вод содержание кислорода в них тоже уменьшается (тёплая вода не может растворять столь много этого жизненно важного газа, как холодная). Подобные изменения катастрофичны для микроорганизмов – фораминифер, обитающих на дне морей и в придонных отложениях. Исследование ископаемых остатков показывает их неспособность выжить: 30-50% видов этих микроорганизмов вымерли (Камп Л., 2011).

Множество окаменелых останков одноклеточных водорослей обнаружили британские палеонтологи (Virginia Gewin, 2012). Окаменелостям 56 миллионов лет, и они так хорошо сохранились, что можно разглядеть даже внутреннюю структуру организмов микронных размеров. Кокколитофориды, а нашли именно их, представляют особый интерес для учёных: по их известковым скелетам можно сказать, как эволюционировала биота в океане в момент резкого потепления и насыщения воды углекислым газом. Считается, что излишняя кислотность вымывает кальций из раковин, угнетая планктон. Сейчас ситуация примерно такая же, как в то время, когда найденные образцы ещё были живыми водорослями. Как и миллионы лет назад, климат меняется и растёт кислотность океанов.

Профессор Роберт Врайенхук из Исследовательского института Аквариума в Монтере (штат Калифорния, США) доказал, что причиной резкого уменьшения в атмосфере и гидросфере Земли кислорода является предшествующее этому процессу палеоцен-эоценовое потепление. Именно оно привело к широкому распространению бескислородных зон и как следствие – к заморам в глубоководных районах океана и массовому вымиранию морских животных (Краснова Е., 2013).

Ученым известно, что без кислорода жизнь в ее наиболее организованных формах невозможна, поскольку бескислородные биоэнергетические процессы дают в десятки раз меньше энергии. А, как известно, от количества энергии зависит величина активного долголетия. Еще за триста лет до наступления нашей эры в своем трактате «О молодости и старости» Аристотель писал: «Старение вызвано постепенным расходованием природной силы, которая выдается человеку при рождении». Количеством энергии определяется степень активности генов. Последние научные исследования показали, что именно от того, в каком состоянии в хромосоме находятся гены (активном или неактивном) зависит локализация хромосомы в клеточном ядре (центральном или периферийном). А от этого зависит состояние организма: болен он или здоров. Ведь известно, что всякого рода заболевания происходят по причине недостатка энергии в организме. И преждевременное старение тоже происходит из-за недостатка энергии. Недостатком энергии объясняется и недорепликация ДНК соматических клеток.

Основная загадка в науке о старении, за которой тянется все остальное, заключается в смертности соматических клеток. Ещё французский учёный А. Каррель в своих исследованиях показал, что сами по себе соматические клетки не стареют: старение же – это свойство самого сложного организма, – за это открытие он получил Нобелевскую премию в 20-е годы XIX века. А в 1961 году Л. Хейфлик показал, что соматические клетки не могут делиться неопределённо долгое время, им свойственен предел, который, например, для фибробластоэмбриона человека составляет примерно 50 делений (Неумывакин И. П., 2008).

Однако в условиях ограниченности энергетического ресурса расходы на выработку спермиев и яйцеклеток – клеток зародышевой линии и их защиту от вредных воздействий превышают расходы на поддержание соматических клеток. Поэтому строжайший механизм контроля качества, отбраковывающий все, что не соответствует стандартам, у них (соматических клеток) отсутствует или не работает. В результате со временем в соматических клетках накапливаются повреждения, и, в конце концов, некоторые органы перестают выполнять свои функции (Кирквуд Т., 2010).