Пингвины в неволе состарились быстрее диких собратьев
Биологи сравнили биологический возраст королевских пингвинов в дикой природе и в зоопарках. Оказалось, обильное питание и жизнь без физических нагрузок ускоряют износ ДНК птиц. При этом благодаря ветеринарам и безопасной среде обитатели вольеров живут в полтора раза дольше диких сородичей.
Малоподвижный образ жизни и избыток калорий заставляют людей стареть быстрее. Однако изучать этот механизм на животных в естественных условиях трудно из-за короткой жизни лабораторных мышей. Королевские пингвины (Aptenodytes patagonicus) стали удобной моделью. В природе эти птицы голодают по восемь недель во время размножения и проплывают до 1200 километров ради пищи. В зоопарках же они регулярно получают рыбу из рук человека и почти не двигаются.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, взяли образцы периферической крови у 34 диких пингвинов с архипелага Крозе в Индийском океане и 30 птиц из зоопарков Цюриха и Тенерифе. Календарный возраст каждой особи исследователи знали точно благодаря системе многолетнего мониторинга колоний.
Затем биологи измерили метилирование ДНК — химические метки на геноме, которые меняются по мере того, как организм стареет. С помощью метода ферментативной конверсии (EM-seq) построили «эпигенетические часы» и рассчитали биологический возраст птиц. Дополнительно авторы научной работы сопоставили эти значения с кривыми выживаемости на основе записей международных зоопарков и результатов 25-летнего наблюдения за дикой популяцией пингвинов.
Данные показали расхождение между продолжительностью жизни и скоростью старения клеток. В зоопарках медианный срок жизни пингвинов достиг 20,7 года, тогда как в Антарктике птицы доживали в среднем до 13,5 года. Эпигенетические часы обитателей вольеров шли быстрее: клетки зоопарковых пингвинов оказались биологически старше клеток их диких ровесников на 2,6-6,5 года. Для вида, который способен прожить приблизительно 40 лет, этот разрыв весьма велик. Ученые проверили свою математическую модель на данных о людях и выяснили, что по масштабу такое ускорение старения сопоставимо с разницей между курящим и некурящим человеком.
Специфические метки на ДНК затронули 600 участков генома. В первую очередь изменилась работа генов, которые регулируют клеточный рост, реакцию на жирную пищу и циркадные ритмы (в частности, сигнальные пути PI3K/Akt и mTOR). Масса тела птиц в обеих группах существенно не различалась и составляла около 11,8-12 килограммов, поэтому исследователи отбросили патологическое клиническое ожирение как главную причину старения.
Стабильное питание без физических затрат перестроило метаболизм зоопарковых особей, заставив клетки постоянно работать в режиме роста в ущерб механизмам внутреннего восстановления и аутофагии. Дополнительно ученые зафиксировали сильные изменения в метилировании гена рецептора глюкокортикоидов (связан с уровнем стресса) и регуляторов циркадных ритмов (ген CRY1). В неволе пингвины живут при искусственном освещении без выраженной смены сезонов, что буквально ломает их биологические часы на уровне ДНК.
Эволюционное несоответствие между генетикой вида и комфортной средой обитания заставляет организм быстрее изнашиваться на клеточном уровне. Защита от хищников, стабильная еда и медицинская помощь достоверно продлевают животным жизнь, но платить за эту безопасность приходится сокращением периода биологической молодости.
Telegram 
Дзен 
VK Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
Метеорный поток Эта-Аквариды достигнет своего максимума в ночь с 5 на 6 мая. Его частицы — осколки самой знаменитой кометы в истории, которая появляется над Землей раз в 76 лет. Ученый Пермского Политеха рассказал, как этот звездопад связан с кометой Галлея, почему у него есть «брат-близнец» и где лучше всего за ним наблюдать.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии