Jam "genetik" membolehkan saintis menganggarkan berapa lama makhluk pupus hidup. Mammoth kambing boleh dijangkakan sekitar 60 tahun. Muzium Australia

Manusia mempunyai jangka hayat "semula jadi" sekitar 38 tahun, mengikut kaedah baru yang telah kami usahakan untuk menganggarkan spesies hidup yang berlainan dengan menganalisis DNA mereka.

Mengekstrak daripada kajian genetik spesies dengan hidupan hidup yang diketahui, kami mendapati bahawa raksasa mutan yang sudah pupus mungkin hidup sekitar 60 tahun dan ikan paus bowhead dapat mengharapkan untuk menikmati lebih dari dua setengah tahun hidup.

Penyelidikan kami, diterbitkan hari ini dalam Laporan Saintifik, melihat bagaimana DNA berubah sebagai usia haiwan - dan mendapati bahawa ia berbeza dari spesies ke spesies dan berkaitan dengan berapa lama haiwan itu mungkin hidup.

Misteri penuaan

Proses penuaan sangat penting dalam penyelidikan biologi dan ekologi. Apabila haiwan semakin tua, mereka mengalami penurunan fungsi biologi, yang menghadkan jangka hayat mereka. Sehingga sekarang, sukar untuk menentukan berapa tahun haiwan boleh hidup.

DNA adalah cetak biru organisma hidup dan ia adalah tempat yang jelas untuk mencari maklumat mengenai penuaan dan jangka hayat. Walau bagaimanapun, tidak ada orang yang dapat mencari perbezaan dalam urutan DNA yang merangkumi perbezaan dalam jangka hayat.

Lifespans antara vertebrata sangat berbeza. The pygmy goby (Eviota sigillata) adalah ikan kecil yang tinggal hanya lapan minggu, manakala jerung Greenland individu (Somniosus microcephalus) telah didapati selama lebih daripada 400 tahun.

Mengetahui jangka hayat haiwan liar adalah asas untuk pengurusan hidupan liar dan pemuliharaan. Untuk spesies terancam, jangka hayat boleh digunakan untuk memahami apa yang penduduknya berdaya maju. Dalam industri seperti perikanan, jangka hayat digunakan dalam model populasi untuk menentukan had tangkapan.

Walau bagaimanapun, jangka hayat kebanyakan haiwan tidak diketahui. Kebanyakan anggaran datang dari sebilangan kecil individu yang tinggal di penangkaran yang umurnya diketahui. Untuk spesies yang hidup lama, sukar untuk mendapatkan jangka hayat kerana mereka mungkin hidup lebih lama dari generasi penyelidik.

Menggunakan perubahan dalam DNA untuk mengukur usia

Selama beberapa tahun kebelakangan ini penyelidik telah membangunkan "jam" DNA yang dapat menentukan berapa umur seekor haiwan menggunakan jenis perubahan khusus dalam DNA yang disebut methylation DNA.

Metilasi DNA tidak mengubah urutan asas gen tetapi mengawal sama ada ia aktif. Penyelidik lain telah menunjukkan bahawa metilasi DNA dalam gen tertentu dikaitkan dengan jangka hayat maksimum beberapa mamalia seperti primata.

Walaupun DNA metilasi dikaitkan dengan penuaan dan jangka hayat, tiada kajian sehingga kini telah menggunakannya sebagai kaedah untuk menganggarkan jangka hayat haiwan.

Dalam penyelidikan kami, kami telah menggunakan 252 genom (urutan DNA penuh) spesies vertebrata yang penyelidik lain telah dipasang dan tersedia secara terbuka dalam pangkalan data dalam talian. Kami kemudian membandingkan genom ini pangkalan data lain daripada lifespans haiwan yang diketahui.

Menggunakan data ini, kami mendapati bahawa kita dapat menganggarkan jangka hayat spesis vertebrata dengan melihat di mana DNA metilasi berlaku dalam 42 gen tertentu. Kaedah ini juga membolehkan kita menganggarkan jangka hayat spesies yang lama dan pupus.

Dengan menggunakan analisis DNA, para saintis kini boleh menganggarkan jangka hayat spesies yang lama dan pupus. CSIRO, Pengarang disediakan

Spesies yang sudah pupus

Kami mendapati jangka hayat ikan paus bowhead, yang dianggap sebagai mamalia hidup paling lama di dunia, adalah 268 tahun. Anggaran ini adalah 57 tahun lebih tinggi daripada individu tertua yang telah dijumpai, jadi mereka mungkin mempunyai jangka hayat lebih lama daripada yang difikirkan sebelumnya.

Kami juga mendapati rama-rama raksasa yang telah pupus mempunyai umur 60 tahun, sama dengan rentang 65 tahun gajah Afrika moden.

Kura-kura gergasi Pulau Pinta yang telah pupus mempunyai jangka hayat 120 tahun dengan anggaran kami. Anggota terakhir spesies ini, Lonesome George, meninggal dunia pada tahun 2012 pada usia 112 tahun.

Menariknya, kami mendapati Neanderthal dan Denisovans, yang spesies pupus yang berkait rapat dengan manusia moden, mempunyai jangka hayat maksimum 37.8 tahun.

Berdasarkan DNA, kami juga menganggarkan "manusia" jangka hayat moden manusia 38 tahun. Ini sepadan dengan anggaran antropologi untuk manusia moden yang awal. Walau bagaimanapun, manusia hari ini mungkin pengecualian untuk kajian ini kerana kemajuan dalam bidang perubatan dan gaya hidup telah memperpanjang umur jangka hayat.

Oleh kerana lebih banyak ahli sains mengumpulkan genom haiwan lain, kaedah kami bermakna lifespans mereka boleh dianggarkan dengan mudah. Ini mempunyai kepentingan ekologi dan pemuliharaan yang besar bagi banyak spesies yang memerlukan pengurusan hidupan liar yang lebih baik.

Mengenai Penulis

Benjamin Mayne, ahli biologi molekul dan bioinformatik, CSIRO

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

books_science