Zrozumienie, dlaczego się starzejemy i umieramy, jest tą kwestią w biologii ewolucyjnej, która mimo swojej długowieczności sama nie zdążyła się jeszcze porządnie zestarzeć i prowokuje kolejne pokolenia badaczy i myślicieli do poszukiwania nowych odpowiedzi.

Wyniki własnych poszukiwań przedstawił na łamach PLoS ONE również Andre C. R. Martins, obecnie profesor nadzwyczajny na Wyższej Szkole Sztuk Pięknych, Nauk Przyrodniczych i Humanistycznych w Sao Paulo. Artykuł został opublikowany online w dniu 16 września 2011.

"Organizmy żywe - rozpoczyna swoje rozważania - nie powinny się starzeć, jeżeli tylko można temu zapobiec. Wykazują przecież nadzwyczajne zdolności regeneracyjne, które umożliwiają likwidację skutków różnego typu uszkodzeń, i nie ma żadnych fizjologicznych powodów, by uszkodzenia powstające w wyniku zwyczajnego upływu czasu nie mogły zostać naprawione w podobny sposób".

W związku z tym starzenie się i śmierć, podobnie jak inne procesy życiowe, powinny mieć jakiś sens ewolucyjny, który stanowi ich wytłumaczenie lub usprawiedliwienie.

"Ewolucja - kontynuuje Martins - przebiega w ten sposób, że gatunki, których przedstawiciele cechują się jakimiś różnicami na niekorzyść, zostają doprowadzone do wymarcia. W takim razie można założyć, że jeżeli w ogóle możliwe jest uniknięcie starzenia się, to gatunki, u których proces starzenia się nasila się wraz z wiekiem, powinny zostać wyparte przez te gatunki, u których starzenie się nie występuje w ogóle lub przebiega znacznie wolniej. Wraz ze starzeniem się wzrasta również śmiertelność, a to oznacza, że osobnik, który umiera nawet w starości i tak pozostawi średnio o wiele mniejszą liczbę potomków niż osobnik, który nie starzeje się i może się rozmnażać przez dłuższy czas. A mimo to u wielu organizmów żywych starzenie się występuje".

Starzenie się wydaje się wręcz tak naturalne, ze większość ludzi nawet nie zauważa, że między jego występowaniem a założeniami teorii ewolucji można stwierdzić pewne oczywiste sprzeczności. Czy jednak starzenie się może być realizacją programu genetycznego, który przynosi jakieś ewolucyjne korzyści?

W swoich badaniach Martins zaproponował model, w którym dwa początkowo identyczne gatunki walczą o supremację, z tym że jeden z nich cechuje się umieraniem na skutek procesu starzenia, podczas gdy przedstawiciele drugiego gatunku mogą w zasadzie żyć wiecznie, o ile nie zginą w wyniku działania jakiegoś czynnika losowego lub wskutek konkurencji. Oba gatunki mogą ewoluować - potomstwo nie jest identyczne z rodzicami, a warunki środowiskowe również ulegają pewnym zmianom w czasie.

Wyniki badań okazały się interesujące, choć - z drugiej strony - nie można powiedzieć, by były jakimkolwiek zaskoczeniem.

"Choć gatunek, którego osobniki nie starzały się, zdobył początkowo sporą przewagę, wraz z postępującą zmianą warunków gatunek starzejący się był w końcu w stanie - w przyjętym modelu - doprowadzić do jego wyginięcia. Stało się tak dlatego, że przeciętny poziom przystosowania przedstawicieli gatunku starzejącego się był faktycznie wyższy niż poziom przystosowania przedstawicieli gatunku, u którego starzenie się nie występowało".

Śmierć i starzenie się są ceną za lepszą adaptację. Gdy występują mutacje, gatunek starzejący się ma większa szansę na przetrwanie, ponieważ może przystosowywać się znacznie szybciej. Dlatego przy wprowadzaniu stopniowych zmian w środowisku rezultatem było wyparcie gatunku niestarzejącego się przez starzejącego się konkurenta. Starzenie się i śmierć są w sensie ewolucyjnym najlepszym mechanizmem przystosowania do zmian w otoczeniu. W dodatku starzenie się eliminuje również nieco słabiej przystosowane osobniki, które mogły przeżyć przez przypadek.

"Nawet jeśli siły doboru indywidualnego mogą czasami przeważyć nad doborem grupowym - konkluduje autor - to nie indywidualny osobnik podlega mechanizmom selekcji, lecz jego gatunek. Choć starzenie się unicestwia jednostki i wiąże się z pewnym ewolucyjnym kosztem, przynosi również wyjątkowe korzyści. Pozwala każdemu gatunkowi na szybszą adaptację do zmieniających się warunków. Starzejemy się, ponieważ świat się zmienia".

Referencje dokumentu: Martins ACR (2011) Change and Aging Senescence as an Adaptation. PLoS ONE 6(9): e24328. doi:10.1371/journal.pone.0024328