Motyl, który oszukał czas. Żyje niemal rok
Większość motyli żyje zaledwie kilka tygodni. To wystarczająco długo, by znaleźć partnera, złożyć jaja i odejść. Ale w lasach deszczowych Ameryki Środkowej i Południowej żyje stworzenie, które nie poddaje się tej regule. Pewien gatunek z rodzaju Heliconius żyje nawet niemal rok. Naukowcy z Uniwersytetu w Bristolu opublikowali właśnie w Nature Communications badanie, które wyjaśnia, jak to możliwe. I stawia pytania o samą istotę starzenia.
Kiedy badacze porównali dane z motylarni, terenowych eksperymentów znakowania i odłowu oraz obserwacji laboratoryjnych, zauważyli coś niezwykłego. Najkrócej żyjący spośród badanych krewniaków Heliconius – Dione juno – dożywa zaledwie czternastu dni. Rekordzista wśród Heliconius, H. hewitsoni, osiąga wiek 348 dni. To dwudziestopięciokrotna różnica między gatunkami należącymi do plemienia Heliconiini. Dla porównania, w plemieniu Hominini, do którego należą człowiek, szympans zwyczajny i bonobo, różnica ta jest zaledwie 2-krotna.
Od dawna podejrzewano, że kluczem do długowieczności Heliconius może być ich niezwykła dieta. Większość motyli zadowala się nektarem – słodką, ale ubogą w aminokwasy cieczą. Heliconius jako jedyne nauczyły się aktywnie zbierać i trawić pyłek kwiatowy. To źródło białka rzadkie w świecie motyli.
Pyłek dostarcza aminokwasów, których nie ma w nektarze. Dzięki temu samice Heliconius mogą produkować jaja przez całe dorosłe życie, podczas gdy ich kuzynki, pozbawione tego zasobu, przechodzą gwałtowną senescencję reprodukcyjną już po trzech tygodniach. Dłuższe życie reprodukcyjne oznacza zaś silniejszą presję selekcyjną na przeżycie. Ewolucja premiuje osobniki, które żyją dłużej, bo mają więcej potomstwa.
Badacze sprawdzili jednak, co się stanie, gdy Heliconius hecale pozbawi się pyłku. Motyl żył krócej, ale nadal znacznie dłużej niż krewniak Dryas iulia. Mediana przeżycia wynosiła 47 dni bez pyłku i 63 dni z pyłkiem, podczas gdy D. iulia w obu wariantach diety żyła średnio około 28 dni. Długość życia Heliconius jest więc częściowo plastyczny, zależny od diety, a przede wszystkim ewolucyjnie zakodowany w genomie.
Sama długowieczność to jednak nie wszystko. Można żyć długo, ale szybko się starzeć i właśnie dlatego naukowcy przyglądali się nie tylko temu, jak długo żyją badane motyle, ale jak zmienia się ich kondycja w czasie.
Zastosowali test siły chwytu. Mierzyli, jak mocno motyle czepiają się grzędki przed puszczeniem. U Dryas iulia siła chwytu wyraźnie malała z wiekiem, pięciotygodniowy motyl był o niemal jedną czwartą słabszy od jednоtygodniowego. U Heliconius hecale nie odnotowano żadnego istotnego spadku. Stary Heliconius był tak samo sprawny jak młody.
To zjawisko znane w biologii starzenia jako zahamowanie senescencji fizjologicznej jest niezwykle rzadkie i niezwykle cenne badawczo. Oznacza to, że Heliconius nie tylko żyją długo, ale żyją długo w dobrej kondycji. Ich okres sprawnego życia niemal pokrywa się z całkowitą długością życia.
Dlaczego to ważne poza światem entomologii? Mechanizmy starzenia są w ewolucji głęboko zachowane. Podobne szlaki molekularne regulują starzenie u muszek owocówek, myszy i ludzi. Organizmy, które zdołały te mechanizmy wyhamować, są dla nauki bezcenne: wskazują, gdzie szukać punktów interwencji.
Heliconius ma przy tym praktyczne zalety jako model badawczy. Żyje wystarczająco długo, by naukowcy mogli prowadzić badania podłużne, wykorzystując przy tym cały zestaw narzędzi genomicznych. I – co istotne – pojawił się na Ziemi zaledwie 18 milionów lat temu. To oznacza, że mechanizmy jego długowieczności są stosunkowo świeże i potencjalnie łatwiejsze do zidentyfikowania, niż u takich rekordzistów długowieczności jak żółwie czy rekiny grenlandzkie.
Komentarze (0)