Джонатан, гигантската костенурка, най-старото сухоземно животно на 194 години, е видяна на остров Света Елена.

Джонатан, гигантската костенурка, най-старото сухоземно животно на 194 години, е видяна на остров Света Елена.
Правителство на Света Елена

Нов генетичен анализ разкри потенциални улики за тайните на дълголетието на гигантска костенурка на име Джонатан, най-старото сухоземно животно в света . Изследователите казват, че откритията биха могли в крайна сметка да информират за лечения, насочени към забавяне на свързания с възрастта клетъчен упадък при хората.

Смята се, че Джонатан е на 194 години и е гигантска алдабрска костенурка - вид, обитаващ Сейшелските острови в Индийския океан - и е прекарал по-голямата част от живота си на отдалечения южноатлантически остров Света Елена, британска отвъдморска територия.

Гигантските костенурки са сред най-дългоживеещите сухоземни животни на Земята, като някои данни сочат, че те могат редовно да живеят повече от век. Но Джонатан, който наближава 200-ия си рожден ден, е изключителен пример в тази вече специална група.

Едно от обясненията за удължения живот на тези животни може да е, че те живеят много бавно - дори на генетично ниво, според ново проучване, публикувано в сряда в списание Science Advances .

„Винаги се е предполагало, че техният метаболизъм е много нисък в сравнение с нашия“, каза съавторът на изследването Джъстин Герлах, сътрудник по биология в университета в Кеймбридж в Обединеното кралство. „Това означава, че процесите, които протичат вътре в клетките, са по-бавни, така че има по-малко химични реакции и следователно по-малко увреждане на клетките и на ДНК-то.“

Герлах и колегите му проверили тези предположения, като изследвали генома на Джонатан - пълния набор от ДНК - както и неговия епигеном, превключвателите, които включват и изключват гените. Изследователите открили 287 генни варианта, свързани със защитата на животното от неизбежното клетъчно увреждане, което идва с времето.

„Той наистина притежава някои гени, които са особено добри за възстановяване на ДНК и намаляване на възпалението“, каза Герлах, визирайки два ключови механизма, за които е известно, че забавят процесите на стареене.

По-конкретно, анализът показва, че Джонатан може да продължи да експресира правилните гени на правилните нива дори в напреднала възраст. Този процес обикновено започва да се разпада много по-рано при повечето други животни, включително хората, каза Герлах.

Джонатан (вляво) с друга гигантска костенурка на име Дейвид., Джо Холинс

„Нашите клетки започват да правят грешни неща и ние получаваме рак, например. Но Джонатан все още има генетичния контрол на много по-младо животно“, добави той. „Не знаем дали това е така, защото е изключителен, или дали всъщност това е, което правят гигантските костенурки. Но това означава, че телата им са много по-здрави, отколкото бихме очаквали за тяхната възраст, в сравнение с това, което би се случило с хората.“

Известно е, че други членове на животинското царство, включително видове китове, акули и миди, също достигат по-напреднала възраст, но учените знаят малко за генетичните и молекулярните механизми, които определят продължителността на живота на животното, каза Жоао Педро де Магаляес, председател на катедрата по молекулярна биогеронтология в университета в Бирмингам в Обединеното кралство, който не е участвал в проучването.

„Разбирането защо някои видове живеят много по-дълго от други би представлявало сериозен пробив в разбирането ни за стареенето и дълголетието, с потенциални приложения за човешкото здраве“, добави той по имейл.

План за устойчивост

Точната възраст на Джонатан е неизвестна. Учените са изчислили, че голямото влечуго е на около 194 години, въз основа на снимка от 1882 г., която го изобразява в Сейнт Елена вече във възрастен размер. Гигантските костенурки обикновено достигат този размер на около 50 години, което позволява на изследователите да изведат настоящата му възраст от снимка, направена преди 144 години.

Въз основа на тази оценка, губернаторът на Света Елена през 2022 г. е дал на Джонатан официален рожден ден - 4 декември 1832 г.; Ейбрахам Линкълн, Чарлз Дарвин и кралица Виктория са били живи тогава и в младата си възраст.

Според Герлах обаче Джонатан може да е дори по-възрастен - на 200 години или повече. Пристигането на животното в Света Елена вероятно се дължи на факта, че обществеността през 19-ти век е смятала гигантските костенурки за „любопитни факти“ и като такива той би бил интересен подарък за колониален администратор. Тази съдба го е пощадила от далеч по-ужасна съдба, която е била обичайна за вида по онова време. Екипажи на изследователски кораби често са залавяли гигантските същества и са ги пазили като хранителни запаси.

Снимка, направена през 1882 г., когато Джонатан (вляво) пристига в Сейнт Елена., AL Innes

„Корабите събирали костенурки от Сейшелските острови, Галапагоските острови или Мавриций и можели да ги държат на борда с месеци, без да си правят труда да ги хранят или да им дават вода“, обясни Герлах. „Те все още били живи и годни за консумация. Това била мрачна практика, която допринесла за изчезването на мавританския вид.“

С тегло от около 180 килограма (400 паунда), Джонатан все още е активен, въпреки че е загубил зрението си поради катаракта. Той е популярна туристическа атракция, а по-рано тази година стана обект на вирусна шега за Първи април, в която погрешно се твърди, че е починал, което накара правителството на Света Елена да потвърди, че той е все още жив и здрав.

Поради напредналата възраст на животното и за да се избегне риск от инфекция, авторите на изследването са събрали ДНК проби чрез вземане на тампон от устата му, вместо чрез вземане на кръв. Екипът е отбелязал, че пробите от слюнка са попречили на използването на по-точни техники за секвениране на ДНК.

Изследователите сравнили ДНК-то и епигенома на Джонатан с тези на много по-млади представители на неговия вид, открити на атола Алдабра на Сейшелските острови, и открили забележителни прилики. Освен това, неговите митохондрии, клетъчните структури, които произвеждат енергия, били в изненадващо оптимална форма.
„Все още не знаем дали това е често срещано за неговия вид, но една от следващите ни цели е да анализираме други костенурки от Алдабра, за да разберем“, каза старшият автор на изследването д-р Стивън Кларк, основател на фондация „Калел“, организация с нестопанска цел, базирана в Нашвил, посветена на увеличаване на човешкото дълголетие.

„Има някои данни, които показват, че здравето на митохондриите е важно за дългоживеещите видове, и е доказано, че хората, които са над 100 години, имат по-ефективни митохондрии, така че нашите резултати при Джонатан съвпадат с тези открития“, каза Кларк в имейл, визирайки хора, които достигат 110 или повече години.

Геномът на Джонатан предлага карта за клетъчна устойчивост, която би могла да се превърне в лечение за хора, добави Кларк. „Много сме заинтересовани да намерим генерични лекарства за хора, които подобряват здравето на митохондриите, и искаме да включим тези лекарства в клинични изпитвания върху хора през следващата година или две.“

Необходими са още екземпляри

Според Хандан Мелике Дьонерташ, доцент и изследовател по геномика в Близкоизточния технически университет в Турция, новите открития не могат да кажат на изследователите точно защо Джонатан е живял толкова дълго, а само с едно животно са необходими още гигантски костенурки и други дълголетни видове, за да се получи по-добра картина на генетичните фактори, определящи дълголетието. Тя не е участвала в проучването.

„Чрез сравняване на такива екстремни индивиди с други, не само сред хората, като например столетниците, но и сред други видове, можем да започнем да научаваме какво ги прави специални, а с напредъка на медицинските технологии може да намерим начини да приложим наученото“, каза тя в имейл.

Джонатан е идеален обект на изследване за генетични промени, които могат да бъдат свързани с по-дълъг живот, което прави новото проучване убедително, каза Винсент Дж. Линч, професор в катедрата по биологични науки в Университета в Бъфало, Ню Йорк.

Някои от методите на изследването обаче са склонни да дават фалшиво отрицателни и фалшиво положителни резултати, каза Линч, който не е участвал в работата. „Разработихме изчислителни методи, за да определим дали мутациите са адаптивни, добри или вредни“, пише той в имейл. „Но тези методи са много чувствителни към предположенията, които правим за това как гените еволюират. Моделът, който използват, макар и често срещан, прави нереалистични предположения, които могат да доведат до това добрите мутации да бъдат наречени лоши, а лошите мутации да бъдат наречени добри.“

Въпреки това, проучването е ценно допълнение към нарастващия брой изследвания и допълнително потвърждава, че гигантските костенурки са уникални със способността си да надхвърлят очакванията за продължителност на живота и здраве, каза Иления Киари, доцент във факултета по медицина и здравни науки в Университета в Нотингам, Великобритания. Киари е изучавала и дълголетието на видовете гигантски костенурки в Галапагоските острови, но не е участвала в неотдавнашната работа.

„Тези открития започват да разкриват сложността на механизмите, които позволяват на някои организми да постигнат изключително дълголетие“, каза Киари в имейл. „В крайна сметка, една от целите на изучаването на тези и други изключително дълголетни животни е да се получат прозрения, които могат да бъдат приложими в изследванията на стареенето при хората и рака.“