Гренландский кит, однако, не единственное нестареющее млекопитающее. Еще один пример нашелся на земле, а точнее — в ней. Речь идет о небольших грызунах своеобразного вида, живущих в Африке, — голых землекопах (Heterocephalus glaber). Это мелкие безволосые животные, на вид более всего напоминающие сосиску с зубами, (рис. 3). В семье не без урода, и голый землекоп, несомненно, выиграл бы в обширной семье грызунов конкурс за место урода номер один. Поставьте рядом пушистых морских свинок, симпатичных крохотных мышат, хитрых и ловких крыс — и безволосого, подслеповатого зубастого землекопа, и выбор станет очевиден.
Но как часто бывает, под личиной гадкого утенка прячется удивительный, почти волшебный зверь.
Старение ВОВСЕ НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ОБЯЗАТЕЛЬНЫМ АТРИБУТОМ ЖИЗНИ.
Голые землекопы живут в Африке в саваннах и полусаваннах, где роют в твердой, как бетон, почве длинные системы подземных ходов. В этом лабиринте живет семья из примерно ста животных. Правит семьей царица, и правит безжалостно и жестоко. Она третирует всех остальных самок и не дает им обзаводиться потомством. Сама же она купается в любви и внимании двух-трех мужей и практически непрерывно размножается. Остальные же самцы и самки исполняют в семье роль рабочих, солдат и добытчиков пищи. Солдаты отважны: если в тоннель проник опасный враг, то солдат, перед тем как вступить в схватку, дает сигнал остальным, и те замуровывают за его спиной ход, оставляя его один на один в смертельной битве.
А еще у голых землекопов до сих пор не обнаружена такая страшная болезнь, как рак. И ученые всего мира пытаются
разобраться в этой загадке и узнать тайну здоровья ужасной сосиски с зубами. Но самый главный удивительный секрет этих неприглядных зверей заключается в том, что они не стареют.
В отличие от нас с вами с возрастом голые землекопы не становятся слабее, не покрываются морщинами (если не считать тех, которые появились еще в юности), не теряют зубов, сохраняют энтузиазм и прыть в вопросах продолжения рода и не снижают жизнеспособности в целом.
Отчего же умирают эти загадочные звери? Обычные голые землекопы, которые не участвуют в размножении, а выполняют разные хозяйственные задачи — прогрызают новые тоннели, защищают гнездо от змей и от посягательства соседних семей землекопов, приносят царице пищу и т.п., — гибнут в основном от внешних причин (стычки с родственниками, с соседними кланами землекопов, с врагами). Вообще жизнь рядового голого землекопа полна опасностей и не слишком долга — в среднем около трех лет. Однако царица (и ее мужья), находясь на полном довольствии в безопасных укрытиях в сердце лабиринта тоннелей, живут гораздо дольше — десятки лет. В неволе, где голым землекопам не угрожают голод, змеи и воинственные соседи, рекорд их долголетия на сегодня — 32 года, причем уже ясно, что это не предел — наблюдения за этими грызунами в лаборатории еще не окончены.
32 года жизни — это много или мало? Все познается в сравнении. Обыкновенная мышь — животное примерно того же разряда, что и голый землекоп: и та, и другой — грызуны, и они почти одинаковы по размеру. Однако мышь живет около 3 лет и к концу этого срока седеет, сутулится, плешивеет и демонстрирует все прочие признаки старения. Голый землекоп живет как минимум в 10 раз дольше, и даже через 30 лет
по-прежнему бодр и весел! Этот феномен не мог не привлечь внимания ученых, и после многолетнего изучения голых землекопов в неволе было установлено, что вероятность смерти этих грызунов не зависит от их возраста. То есть они не стареют в отличие от нас, людей, у которых век хоть и дольше, но тем не менее с возрастом вероятность смерти резко увеличивается. Более подробно о голом землекопе см. часть II, разделы 11.5.1.
Многолетнее изучение голых землекопов В НЕВОЛЕ ДОКАЗАЛО, ЧТО ЭТИ ЖИВОТНЫЕ НЕ стареют: вероятность смерти этих грызунов ОЧЕНЬ НИЗКА И НЕ зависит от их возраста.
Наличие нестареющих животных позволяет нам утверждать одну очень важную вещь: феномен старения — вовсе не «обязательная программа» для живых существ, населяющих нашу планету. Этот феномен появляется лишь там, где дает преимущества с эволюционной точки зрения.
Теперь, когда мы разобрались в причинах происхождения феномена старения и узнали, что некоторые счастливые обитатели Земли, в число которых люди почему-то пока не попали, уже вовсю наслаждаются жизнью без старости, пришло время вернуться к главному вопросу: как же устроено старение живых существ? Является ли оно программой, согласно которой наше тело медленно, но верно портится по намеченному еще при зачатии плану? Или же мы, подобно автомобилю, накапливаем потихонечку то тут, то там различные повреждения и в итоге постепенно приходим в полную негодность просто потому, что изначальный дизайн всех частей и узлов рассчитан на некий определенный срок эксплуатации? Вопросы эти вовсе не праздны. Чтобы победить старение, в первом случае нам достаточно разобраться в том, как работает программа старения, и сломать ее, а во втором — полностью менять весь дизайн и устройство нашего тела. Второй, к сожалению, в ближайшие несколько десятилетий не имеет шансов воплотиться в жизнь. Первый вариант — вполне посильная задача для современной биологии.
ГЛАВА 1.5
Принцип полезности бабушек и дедушек
Поститься полезно
Разные живые существа стареют по-разному — в этом читатель уже мог убедиться при чтении предыдущих глав. Растения-однолетники отравляют сами себя после того, как дадут семена, и под действием собственного яда в короткий срок теряют жизнеспособность и умирают. Примерно то же самое происходит с тихоокеанским лососем или с некоторыми видами американских опоссумов: начало периода размножения запускает программу, которая за короткий срок полностью разрушает организм. Примечательно, что в случае опоссумов это касается только самцов — они умирают, как и сумчатая мышь, в течение нескольких недель после гона. Самки же спокойно вынашивают, рождают и воспитывают детенышей, а при известной доле везения могут даже дожить до следующего периода размножения. Для вкусненьких опоссумов, которыми готовы полакомиться все кому не лень, везение жизненно необходимо!
Гигантские черепахи, гренландские киты и голые землекопы, наоборот, вообще не желают стареть, живут очень долго и умирают от разнообразных, обычно плохо понятных причин без видимых признаков одряхления. Основная же масса форм жизни, в том числе и люди, подвержены «классическому» варианту старения: после завершения роста и достижения половой зрелости начинается плавное, неуклонное ослабление всех жизненных функций. Как следствие, вероятность смерти растет с возрастом. Для человека этот процесс начинается с возраста 12-15 лет.
И здесь мы подходим к главному вопросу: какова природа старения? Является ли оно следствием медленного накопления случайных поломок и дефектов в нашем теле, способности которого к самовосстановлению ограничены, или же старение — результат специальной программы, записанной в наших генах?
Простого и однозначного ответа на этот вопрос сейчас нет, в первую очередь потому, что мы пока не знаем, насколько универсальны механизмы старения у разных организмов. В случае однолетних растений, тихоокеанского лосося и вышеупомянутых опоссумов очевидно, что их смерть — следствие работы генетической программы. В случае людей или крыс это уже совсем неочевидно. Но факт наличия у организма неких «резервных мощностей», которые в определенных условиях могут быть задействованы для того, чтобы замедлить старение, сомнений не вызывает. И способ, которым можно задействовать эти мощности, также хорошо известен. Нужно просто меньше есть.
Речь идет о том, что называется учеными «ограничение калорийности питания» и на сегодняшний день является единственным научно доказанным методом увеличения продолжительности жизни для млекопитающих. Если вы думаете, что это знание — результат научного прогресса последних лет, то вы ошибаетесь. Открытие это было сделано почти 80 лет назад. Биохимик и диетолог Клайв МакКей обнаружил, что если взять две группы крыс и предоставить одной группе есть столько пищи, сколько животные хотят, а другой группе давать на 30-50% меньше (но сохранить полную дозу витаминов и микроэлементов), то крысы, сидящие на диете, будут жить заметно дольше, чем крысы-обжоры. Особенно ярко этот эффект проявился у самцов: одна из «голодающих» групп жила почти на 85% дольше контрольной группы! Причем воздержанность в пище приводила не только к увеличению средней продолжительности жизни, но также заметно увеличивала и ее максимальную продолжительность.
Еще 80 лет назад было научно доказано, ЧТО ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ жизни ДОСТОВЕРНО увеличивается при ограничении питания.
Удивительно, но это открытие долгое время оставалось в разряде «забавных курьезов биологии», и несколько десятилетий никто всерьез не изучал чудодейственные последствия ограничения калорийности питания. Но по мере роста интереса ученых к проблеме старения этот феномен привлекал к себе все больше и больше внимания. Эксперименты МакКея были многократно воспроизведены в разных лабораториях; тот же эффект был показан на мышах, а затем в США начался масштабный эксперимент по изучению влияния ограничения питания на обезьян. На момент написания этой книги эксперимент еще не закончен, так как часть наблюдаемых животных пока еще жива (крыса живет около трех лет, а максимальная продолжительность жизни макаки-резуса — сорок лет). Но предварительные результаты уже достаточно однозначно указывают на то, что и у обезьян ограничение питания замедляет старение и продлевает жизнь (рис. 4).
Ажиотаж вокруг вышеописанного явления вполне понятен: ведь если у людей ограничение калорийности питания будет работать так же, как у крыс и мышей, то средняя продолжительность нашей жизни вырастет до 110-120 лет, а максимальная превысит 150! Головокружительные перспективы, не правда ли?
Впрочем, если побороть головокружение и взглянуть на вещи более трезво, то в бочке меда сразу обнаружится пара-тройка ложек дегтя. Во-первых, мы — не мыши. Мышиный век короче нашего примерно в 20 раз, и вовсе необязательно, что нашу и без того почти рекордно долгую для млекопитающих жизнь можно дополнительно «разогнать» житьем впроголодь так, как это получается у грызунов. Во-вторых, даже если биология старения у нас окажется такой же, как у наших братьев меньших, то согласились ли бы вы, читатель, всю жизнь провести впроголодь ради того, чтобы жить на пару десятков лет дольше? В-третьих, современный мир, независимо от того, нравится нам это или нет, в значительной степени управляется жаждой прибыли. Человеческая мысль и усилия направлены в сторону изобретения вещей, которые можно продать. А ограничение питания продать нельзя. Поэтому вряд ли можно ждать большой рекламной кампании на этот счет, даже если ученые докажут, что пост замедляет старение человека.
Но есть во всей этой истории «долголетия впроголодь» один очень важный аспект, посылающий нам весьма яркий луч надежды.
Он заключается в том, что старение в принципе можно замедлить! А это значит, что — если не полностью, то в значительной степени — мы стареем не так, как стареют автомобили, и что старение — это программа. Если бы старение было просто следствием накопления «поломок» в организме, то ограничение питания должно было бы лишь ускорять его! Ведь меньше калорий — это меньше энергии на «ремонт» и на поддержание организма в хорошей форме.
Продление жизни млекопитающих в ответ на ограничение питания означает, что в организме существует значительный резерв жизненных сил, который можно использовать для замедления старения. И сейчас многочисленные ученые по всему миру пытаются понять, каким образом это происходит и как можно задействовать этот резерв без того, чтобы пожизненно мучить себя жестким недоеданием.
Старение в принципе можно замедлить.
Если У ЛЮДЕЙ ОГРАНИЧЕНИЕ ПИТАНИЯ РАБОТАЕТ так же, как у других млекопитающих, СРЕДНЯЯ продолжительность нашей жизни вырастет до 110-120 лет. Ученые выясняют, как можно задействовать этот резерв без того, чтобы пожизненно мучить себя жестким недоеданием
Но вернемся к главной теме этой главы — к природе старения. Если наша гипотеза верна, то «классическое» старение — то есть медленное и согласованное ослабление всех жизненных функций с возрастом — это явление, запрограммированное в наших генах. Иными словами, в какой-то момент (в возрасте около 12-14 лет) наш организм начинает медленно, но верно сам себя разрушать. Зачем могла понадобиться такая странная и вредная программа; почему в ходе эволюции естественный отбор не вымел «ущербных» стареющих животных?