Eleonóra, Zelmira, Péter2024. február 21., szerda
Tudomány

Az öregedés gyorsíthatja az evolúciót

2023.12.02.NG
National Geographic Magyarország

Meghatározott körülmények között az öregedés elősegítheti az irányító szelekcióra adott választ, vagyis a megváltozott környezeti körülményekhez való evolúciós alkalmazkodást.

Forrás: Pixabay

A HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont (HUN-REN ÖK) evolúcióbiológusai – Szilágyi András, Czárán Tamás és Mauro Santos – Szathmáry Eörs akadémikus vezetésével egy számítógépes modell segítségével kimutatták, hogy meghatározott körülmények között az öregedés elősegítheti az irányító szelekcióra adott választ, vagyis a megváltozott környezeti körülményekhez való evolúciós alkalmazkodást.

A vizsgálat eredményeit a BMC Biology című szakfolyóiratban publikálták. Az öregedés tehát nemcsak a természetes szelekció káros „mellékterméke”, hanem előnyös is lehet az élőlények számára. Ezzel a kutatók jelentős előrelépést értek el az öregedés lehetséges magyarázata terén, ami már több mint másfél évszázada az evolúcióbiológia egyik máig nyitott nagy dilemmája.

Az öregedés rejtélye évezredek óta foglalkoztatja az embert, sokan bármit megtennének, hogy megállítsák vagy visszaforgassák a rendszerint a testi funkciók fokozatos leromlásával járó folyamatot. Noha az öregedés az élet természetes velejárója, a biológusok meglehetősen kevéssé értik azt, hogy e folyamat miért alakult ki az evolúció során. Az sem egyértelmű, hogy az öregedés elkerülhetetlen-e, hiszen vannak élőlények, amelyek látszólag semmit sem öregednek, sőt az úgynevezett negatív öregedés (vagyis a fiatalodás) sem ismeretlen a természetben: egyes teknősök életfunkciói például javulnak a korral.

A HUN-REN ÖK Evolúciótudományi Intézetének kutatói Szathmáry Eörs akadémikus vezetésével egy korábban felvetett, de mindmáig bizonyítatlan öregedési elmélet helytállóságának bizonyítására törekedtek. Az elmélet azt valószínűsíti, hogy ha megfelelők a feltételek, az öregedés elősegítheti az e folyamatot irányító gének szaporodását.

A hipotézis helyességének vizsgálatára egy általuk kifejlesztett számítógépes modellt használtak. A modell egy olyan algoritmus, amely szimulálni képes az élőlények vagy gének populációinak hosszú távú sorsát a kutatók által beállított feltételek függvényében. Egészen pontosan, e szimulációk segítségével evolúciós forgatókönyveket kell futtatni, és az eredmények nem évmilliókkal később, hanem csupán órák múlva elő is állnak. A modern evolúcióbiológiai kutatások ma már elképzelhetetlenek számítógépes modellezés nélkül.

A kutatás alapvető kérdése egyszerű volt: van-e értelme az öregedésnek? Szolgál-e evolúciós funkciót, vagy tényleg csak az élet keserű és végzetes mellékhatása? „Az öregedésnek akkor lehet evolúciós funkciója, ha szelekció folyik az öregedés érdekében. E szelekció létét igyekeztünk feltárni a kutatásunkban – érvel Szathmáry Eörs. – A klasszikus magyarázatok szerint az öregedés szelekció nélkül is megjelenik a populációkban. Ennek az az oka, hogy az egyedek előbb-utóbb öregedés nélkül is meghalnak – például betegségek vagy balesetek következtében –, így egyre kevésbé hat a populációra a természetes szelekció, és az idős korban káros, vagyis az öregedést okozó gének felhalmozódhatnak. Vagyis az öregedés csak járulékos következménye az evolúciónak, nem az alkalmazkodás érdekében jön létre.”

Az elmúlt évszázad során számos evolúciós elméletet dolgoztak ki, amelyek különféle biológiai mechanizmusok révén magyarázták az elkerülhetetlen, pozitív funkcióval nem rendelkező öregedést. Sokáig ezt szinte tényként kezelték, csakhogy amikor sorozatosan tűntek fel a nem öregedő élőlények, egyre többen kérdőjelezték meg, hogy az öregedés valóban elkerülhetetlen-e, vagy esetleg az élőlénynek előnye is származhat az öregedésből?

„Mára az evolúcióbiológiai közösség elfogadta, hogy a klasszikus, adaptációt nem feltételező öregedéselméletek nem képesek megmagyarázni a természetben tapasztalható összes öregedésmintázatot. Vagyis az öregedés magyarázata nyitott kutatási területté vált – folytatja Szathmáry Eörs. – Az adaptivitást feltételező alternatív elméletek e problémára kínálnak megoldást azzal, hogy az öregedés különböző pozitív következményeit vetik fel. Például elképzelhető, hogy a változó környezetben az idősebb egyedek génjei számára előnyösebb öregedni, majd meghalni, mert ezzel csökkenthetik az alkalmazkodóképesebb utódjaik túlélését és szaporodását hátráltató versengést a populációban.”

Ez azonban csak akkor igaz, ha az egyedek főleg a rokonaikkal vannak körülvéve, mert ellenkező esetben a szexuális szaporodás során a nem öregedő változatok „ellopják” az öregedő populáció egyedeitől a jobb – a megváltozott környezethez jobban illő – géneket, és a számottevő öregedés eltűnik.

A magyar biológusok a modell lefuttatása után azt tapasztalták, hogy az öregedés valóban gyorsíthatja az evolúciót. Ez a változó környezetben azért előnyös, mert a gyorsabb evolúció hamarabb „kikísérletezheti” az új körülményekre leginkább megfelelő jellegzetességeket, és ezzel nagyban elősegíti a gének utódainak túlélését és elterjedését. Vagyis az öregedés ekkor valóban előnyös tulajdonsággá válhat, és így a természetes szelekció az elterjedése irányában hathat.

Globális felmérés a klímaváltozás elleni tettekről

Globális felmérés a klímaváltozás elleni tettekről

Egy világszintű, reprezentatív felmérésből az derült ki, a széles közvélemény támogatja a klímaváltozás elleni fellépést, ám a helyzet mégsem egészen rózsás.

Hamisítvány a rejtélyes ősgyík

Hamisítvány a rejtélyes ősgyík

Egy 280 millió éves, rejtélyes ősgyík fosszíliájáról egy friss kutatás kiderítette, hogy csúnya hamisítvány.

Először kapott hivatalos nevet egy dinoszaurusz

Először kapott hivatalos nevet egy dinoszaurusz

1824. február 20-án nevezte el William Buckland angol természettudós és teológus Megalosaurusnak vagyis „óriásgyíknak" azt az állatot, amelynek csontjait egy Oxford melletti faluban, Stonesfieldben találták meg.

Vicces majmok

Vicces majmok

Az, hogy számunkra időnként viccesek, nem kérdés, de vajon ők maguk is megélik-e a humort egyes helyzetekben?

A burgonyavész eredete

A burgonyavész eredete

Írországban a 19. század közepén a nép alapvető élelme volt a krumpli, amely a burgonyavész miatt egymást követő években nem termett, mintegy egymillió ember éhhalálát okozva.

National Geographic 2024. februári címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

16 500 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlapNational Geographic 2023. februári címlapNational Geographic 2023. márciusi címlapNational Geographic 2023. áprilisi címlapNational Geographic 2023. májusi címlapNational Geographic 2023. júniusi címlapNational Geographic 2023. júliusi címlapNational Geographic 2023. augusztusi címlapNational Geographic 2023. októberi címlapNational Geographic 2023. novemberi címlapNational Geographic 2023. decemberi címlapNational Geographic 2024. januári címlapNational Geographic 2024. februári címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket