Продолжительность жизни животных в филогенезе. Различные виды

Видео: 6 Самых Странных Видов Размножения у Животных

Длительность жизни различных видов

Беспозвоночные имеют продолжительность жизни (ПЖ) от нескольких дней до 90 лет.

Наиболее выраженные процессы старения проявляются у тех беспозвоночных, у которых явления регенерации или воспроизведения совершаются не в полной мере или замена клеток происходит не непрерывно.

Кишечнополостные имеют виды со слабо выраженными и малоизученными элементами старения (Hertwig, 1906- Berninger, 1910- Boecker, 1914- Hecht, 1916- Gross, 1925- Schlottke, 1930).

Губки также мало изучены в отношении особенностей старения, так как некоторые их виды разрушаются собственными личинками (Arndt, 1928).

Черви имеют части тела с неодинаковыми темпами старения. Стареет головная часть, а хвост способен расти неопределенно долго. Особи, содержащие старые клетки, стареют и умирают. Возможно «омоложение» старых особей пересадкой им голов молодых (Harms, 1949).

Коловратки, ПЖ которых варьирует от нескольких дней до нескольких месяцев, представляют собой яркий пример эндогенного старения с отсутствием обновления, проявляют отчетливые признаки старения (Hyman, 1951).

Ракообразные претерпевают процесс старения, вызванный дегенеративными изменениями в жировом теле, мускулатуре, кишечном эпителии. Описана «церебральная смерть» у циклопа (Walter, 1922).

Моллюски, подобно рыбам, имеют представителей с короткой и длительной ПЖ. Они не обладают предельными размерами тела. Менее долговечными оказываются те особи, которые растут с наибольшей скоростью. Многие из однолетних форм моллюсков умирают сразу же после размножения. Механизм «родительской смерти» не совсем ясен (Cleave, 1935). Долгоживущие пластинчато-жаберные моллюски й брюхоногие особи, достигая критических размеров, сами себя обрекают на смерть под влиянием факторов внешней среды (Cleave, 1935).

Насекомые имеют ПЖ, варьирующую от нескольких часов (имаго) до нескольких лет (личинка), с различными темпами старения на каждой стадии роста и развития (куколка, личинка, имаго). Отдельные представители живут до 60—80 лет.

Наиболее распространенными проявлениями старения у насекомых являются повреждение кутикулы, истощение собственных резервов, накопление уратов, изнашивание нервной системы, общее старческое разрушение, что зависит от среды обитания (температура, влажность, вид пищи), характера активной деятельности, размножения и т. д. (Blunck, 1924- Krumbiegel, 1928- Norris, 1933- Griffiths, Tauber, 1942- Matthes, 1951- Bilewicz, 1953).

Некоторые насекомые, например бабочки дубового и тутового шелкопряда, подвергаются так называемой «запрограммированной смерти» после размножения, которая прерывает у них процессы старения в начале их появления. Большое распространение получила теория «церебральной смерти» насекомых (Hodge, 1894- Holmgren, 1909- Pixell-Goodrich, 1920- Schmidt, 1923- Ribbands, 1950- Comfort, 1967).

Рыбы имеют продолжительность жизни, колеблющуюся в диапазоне от 1 до 80 лет. У одних разновидностей, например кеты Дальнего Востока, смерть связана с размножением, в виде так называемой «запрограммированной смерти». У многих других рыб, особенно при содержании их в аквариумах, ПЖ определяется нарастающим процессом старения (Hecht, 1916- Васнецов, 1934- Thompson D`Arcy, 1942- Deeveg, 1947- Rasquin, Hafter, 1951- Wellensiek, 1953- Frost, 1954- Comfort, Dolianski, 1959- Strehler, 1964- Бердышев, 1968, 1972).

Земноводные обладают старением, которое присуще холоднокровным животным. Их продолжительность жизни колеблется в более узких пределах, от 7 до 50 лет. Рост, а также увеличение размеров тела у них совершаются длительно и часто сопровождаются значительной продолжительностью жизни. При этом отсутствует «плато» в отношении массы тела и роста, которые не детерминированы, а плодовитость их с возрастом даже увеличивается.

Однако у непрерывнорастущих земноводных с фиксированными размерами тела обнаружено неуклонное изменение сократимости коллагена с возрастом (Cleave, 1935). С ростом изменяются свойства их гемоглобина (Банников, 1969), уменьшается устойчивость к гипоксии (Amberg, 1907- Сиротинин, 1960).



Пресмыкающиеся живут от 20 до 180 лет и более. Они, как и другие пойкилотермные животные, увеличивают рост и массу тела в течение всей своей жизни. Рост и созревание пресмыкающихся зависят от условий внешней среды (Bourliere, 1953).

Птицы, живущие от 8 до 70 лет, проявляют признаки старения, которые распознаются у них труднее, чем у млекопитающих. Характерная особенность старения птиц, как и млекопитающих — неуклонная утрата овоцитов в процессе атрезии фолликулов, снижение яйценоскости и способности к размножению (Flowers, 1938- Dominic, 1962). У птиц четче, чем у холоднокровных, проявляются изменения реактивности организма в связи с возрастом.

Млекопитающие характеризуются различной интенсивностью старения и ПЖ, которые в определенной мере коррелируют с интенсивностью размножения (Edlen, 1937, 1938), метаболизма (Kassovitz, 1899- Robertson, 1923), роста (Medawar, 1945) и др.

Однако эти критерии не являются универсальными. Ухудшение эластичности кожи у человека (Kirk, Kvorning, 1949), снижение массы органов и относительная их гипоплазия у крыс (Коrenchevsky, 1942), уменьшение удоя молока у коров (Brody et al., 1923) имеют значение также в строго определенных границах. Характерным для их старости являются дегенеративные изменения многих клеток и тканей, нарушения в обмене веществ, костно-мышечной системе, железах внутренней секреции, кроветворных органах, сердечно-сосудистой системе и т. д. (Аршавский, 1967- Чеботарев, Фролькис, 1967- Фролькис, 1970- Аринчин, 1972- Дильман, 1972- Коркушко, 1978).

Вместе с этим наступают разрушение и потеря зубов, снижение вкусовой и обонятельной чувствительности, ухудшение аппетита, ослабление секреции соляной кислоты и других пищеварительных соков на 12% каждые 10 лет (Polland, 1933), уменьшение массы печени (Boyd, 1933), нарушение ВНД, деградация макромолекулярных структур (Петрова, 1946- Федоров, 1954- Маньковский, Белоног, 1966- Михайлова-Лукашева, 1968- Фролькис, 1969, 1970) и т. д.

Итак, в филогенезе, в составе каждого вида, есть коротко- и долгоживущие, с различной интенсивностью старения животные. В многогранном явлении старения в филогенезе наиболее трудным оказалось выделить какое-либо ведущее, определяющее звено.



Поэтому на определенном этапе наших знаний имела место тенденция объяснения старения в филогенезе широким комплексом явлений, включающих специфические и неспецифические, эндогенные и экзогенные процессы, протекающие у животных разных видов, что привело к появлению большого количества гипотез и теорий.

По Комфорту (Comfort, 1967), старение — это группа процессов, различных у разных представителей в филогенезе, приводящих к повышению их чувствительности и снижению устойчивости к неблагоприятным условиям среды.

Однако в аспектах сравнительной и эволюционной геронтологии все же представляется наиболее важным выявление общебиологических механизмов старения, присущих всем видам животных. В эволюционном аспекте мыслимо и значительное существование живых систем, которым не было свойственно размножение. Их жизнь обеспечивалась особой комбинацией обмена веществ и основного процесса (Токин, 1972).

С возникновением индивидуумов и размножения бесконечность жизни стала совершаться через размножение смертных организмов. Поэтому до наших дней сохранились лишь те животные, предки которых успешно решили проблему размножения (Павлов, 1924) с образованием видов.

Согласно современным представлениям, в основе старения лежат макромолекулярные изменения белково-нуклеинового субстрата, которые присущи всем представителям животного мира, от низших до высших. Поэтому всеобщность старения представляется в виде сложнейших процессов возрастных изменений генома и белоксинтезирующего аппарата.

Эти сдвиги формируют возрастные изменения тканей, органов и всех их регионарных и целостных регуляторных систем, бесконечно обогащая и усложняя всеобщее развитие, возрастную периодизацию индивидуальной жизни, усложняя формы старения (Никитин, 1963- Аршавский, 1967).

Для выявления и прогнозирования длительности жизни различных животных в филогенезе в виде скоростей макроциклов, протекающих от рождения до смерти, проследить за которыми у долгоживущих животных трудно, целесообразно использовать также временные критерии и количественные показатели микроциклов, совершающихся на всех уровнях и во всех системах данного организма.

При таком подходе могут использоваться временные показатели скоростей микроциклов, например сердечных сокращений, дыхательных движений и многих других, с нахождением числа таковых в единицу времени и за период всей жизни животного. С помощью таких количественных показателей представляется возможным в какой-то степени подойти к нахождению и прогнозированию длительности жизни некоторых животных в филогенезе (Аринчин, 1966- Зотин и др., 1978).

Увеличению продолжительности жизни способствует развитие и совершенствование в филогенезе всех видов торможения и задержка скоростей микроциклических процессов, которые при том же общем их количестве в онтогенезе как бы «растягиваются» во времени, способствуя увеличению макроцикла, т. е. всей длительности жизни высших представителей животных и человека.

Любопытно, что в филогенезе нервные регуляторные воздействия и охранительное торможение возрастают (Аринчин, 1966), а в онтогенезе при старении нервные влияния, наоборот, ослабевают с повышением чувствительности тканей к гуморальным факторам (Фролькис, 1970), что создает новую проблему взаимоотношения механизмов долголетия и старения в фило- и онтогенезе, требующую специального изучения.

Общеизвестно, что ведущим фактором в эволюции животных, а следовательно формировании механизмов их развития, продолжительность жизни и старения является естественный отбор (Darvin, 1940). Естественный отбор протекает в популяционно-видовой организации живого как специфической надорганизменной системе.

Типологическое понимание вида основано на статистико-популяционной концепции (Мауг, 1963- Бердышев, 1972), включающей 10 общих признаков: численность, тип организации, воспроизведение, дискретность, экологическая определенность, географическая определенность, многообразие форм, историчность, устойчивость и целостность. Вид — это более высокоорганизованная система, чем макро-молекулярная, клеточная и организменная- вид — это особая и более высокая надорганизменная организация живого (Завадский, 1967).

В прошлом существовало больше видов животных, чем в настоящее время. В связи с исчезновением многих видов высказывалась идея о том, что виду также присущи «филетические» фазы развития: молодость, зрелость и старость и что он рано или поздно вымирает или преобразуется (Rosa, 1903). Это положение получило название «броккизма» по имени итальянского ученого Брокка (1772—1826), который впервые высказал такую идею.

Аналогичный смысл содержит также идея «старения вида» (Beurjen, 1933). Однако такие взгляды являются ошибочными (Darvin, 1940- Ковалевский, 1950- Matthes, 1951), так как внутренне заданного «срока жизни» вида не существует и вид можно назвать «открытой» во времени системой (Завадский, 1967).

В пользу этого служит тот факт, что некоторые из современных видов имеют различный геологический возраст, представляют собой очень древние образования и отличаются большой устойчивостью, так как возникли они и остались неизменными с кембрия или даже с альгконка, т. е. имеют возраст порядка 108—109 лет (Шаповалов, 1974).

За последние 2 тыс. лет на нашей планете уничтожено 106 видов зверей и 139 видов птиц. В течение 1800 лет люди медленно наступали на природу, вымерло только 33 вида животных. Затем истребление животных возросло, и всего лишь за 100 лет (XIX век) истреблено еще 40 видов.

Кроме того, на грани вымирания сейчас находится еще 600 видов животных. Вымирают и исчезают виды не потому, что стареют, а в результате их истребления хищниками, человеком или изменений экологических условий ареала обитания, к которым виды не могут приспособиться (Павлов, 1924- Северцов, 1951).

В этом аспекте проблемы сравнительной и эволюционной геронтологии, раскрывающие общебиологические закономерности и механизмы старения и долголетия с целью управления ими в интересах человека, смыкаются с проблемой охраны, использования и воспроизводства животного мира на нашей планете.

Итак, в свете диалектического принципа единства и борьбы противоположностей, развития и старения индивиды могут существовать от нескольких минут до нескольких сотен лет, воспроизводят себе подобных, тем самым обеспечивая продолжение вида, стареют и умирают. Виды же состоят из разновозрастных особей обоего пола, и их существование основано на других принципах по сравнению с существованием отдельных особей.

Поэтому виды как надиндивидуальные системы не стареют и могут существовать настолько долго, насколько будут создаваться условия для их существования на нашей планете (Завадский, 1967). Эти общебиологические закономерности распространяются и на человека, который стареет и умирает, но человечество не стареет, состоит и впредь будет состоять из людей разного возраста и пола с увеличивающейся длительностью жизни, которая связана не только с биологическими, но и социальными факторами.