Александр Марков - Перспективы отбора. От зеленых пеночек и бессмысленного усложнения до голых землекопов и мутирующего человечества

рис. 23.1.Выживаемость дрожжей на «молодой» и «старой» питательной среде. По вертикальной оси — процент выживших клеток, по горизонтальной — число отпочкованных дочерних клеток (репликативный возраст). По рисунку из Lee et al., 2017 .

Опыт на дрозофилах.Простейший лабораторный корм для дрозофил готовят на дрожжевой основе (50–60 г свежих дрожжей долго варят в литре воды) с сахаром и еще кое-какими добавками. Исследователи заменили в этом рецепте вареные дрожжи на экстракт молодых или старых дрозофил. Для приготовления экстракта молодые мухи (в возрасте 3–5 дней после выхода из куколки) живьем замораживались в жидком азоте. Затем их толкли в порошок, разводили в воде и центрифугировали. При этом все нерастворимое выпадало в осадок, а супернатант (надосадочную жидкость) использовали вместо дрожжей в рецепте мушиного корма. Для «старого» корма использовали мух, умерших естественной смертью в возрасте 30–60 дней. Количество мушиного экстракта, добавляемого в корм, подбирали таким образом, чтобы содержание белков в нем оставалось неизменным по сравнению со стандартным кормом на дрожжевой основе.

Оказалось, что на «молодой» диете самки дрозофил живут в среднем дольше, чем на «старой». Самцов не тестировали попросту потому, что у экспериментаторов не хватило заготовленных на корм старых мух, такое тоже случается в науке. Таким образом, закономерность, обнаруженная у дрожжей, оказалась справедливой и для самок дрозофил.

Опыт на мышах.Чтобы протестировать группу мышей на продолжительность жизни, требуется много корма, ведь мыши живут года два-три, а иногда и больше. Поэтому можно понять исследователей, решивших не связываться с массовой заготовкой мышиного мяса и использовавших более доступный материал — мясо молодых (трехлетних) и старых (двадцатипятилетних) самцов благородного оленя. Этих животных разводят на фермах, поэтому добыть оленя нужного возраста не составляет большого труда. Содержание белков и жиров в мышцах молодых и старых оленей различается (у молодых больше белка и меньше жира), что может влиять на продолжительность жизни тех, кто ими питается. Поэтому ученым пришлось сбалансировать «молодую» и «старую» диету по белку, жиру и калорийности путем смешивания стандартного мышиного корма с оленьим мясом в разных пропорциях.

Диета не повлияла на продолжительность жизни самцов мышей, зато по самкам результаты получились такие же, как по дрожжам и дрозофилам: на «старой» диете самки прожили меньше (на 13 %), чем на «молодой».

Таким образом, на всех трех объектах было показано, что «старая» диета сокращает жизнь по сравнению с «молодой». Этот результат согласуется с предположением, согласно которому молекулярные изменения, происходящие с возрастом, негативно сказываются на жизнеспособности, а «плохая биохимия», характерная для старых организмов, может негативно влиять на продолжительность жизни тех, кто ими питается.

Данное исследование отличается от большинства научных статей, публикуемых сегодня в высокорейтинговых журналах, своей удивительной простотой и дерзостью. Использованные методы уязвимы для критики. Например, молодые дрозофилы для приготовления экстракта замораживались живьем, а старые — посмертно, так что отличались они не только возрастом. Симбиотические микроорганизмы — бактерии и дрожжи, живущие в кишечнике и на поверхности тела дрозофил, — могли пережить замораживание и затем размножиться на мушином корме, влияя на продолжительность жизни тестируемых мух (причем известно, что состав мушиной микробиоты с возрастом меняется). У тестируемых дрожжей измеряли репликативный возраст, однако для приготовления питательной среды клетки сортировали по хронологическому (потому что так проще). Самцов дрозофил, как упоминалось выше, не тестировали вообще. Первые два вида кормили экстрактами конспецифичных организмов, а мышей — не мышатиной, а олениной (поскольку трудно запасти столько мышатины).

Проведенные опыты должны быть многократно повторены другими исследователями, прежде чем мы получим право делать на их основе далеко идущие выводы. Но все же совпадение результатов, полученных на трех модельных объектах, впечатляет. Будем надеяться, что дальнейшие исследования скоро покажут, насколько общий характер имеет обнаруженная закономерность и какие именно «старческие вещества» негативно сказываются на продолжительности жизни.