Vad Opossums kan lära oss om varför vi åldras

Alla känner till historien om Charles Darwins finkar, och hur att observera de olika arterna bland Galapagosöarna hjälpte till att bekräfta den berömda 1800-talsforskarens grundläggande teori om evolution. Men färre människor vet om Steven Austads opossum - och vad de kan lära oss om varför vi åldras.

Dr. Austad, som nu är professor i biologi vid University of Alabama, blev först intresserad av opossum i 1980-talet i Venezuela där han samarbetade med en annan forskare som studerade djurens reproduktiva beteende. Han blev chockad av den mycket korta livslängden för dessa venezuelanska opossum: bara två år. Och snart tog mysteriet med dessa snabbt åldrande pungdjur honom till Sapelo Island utanför Georgiens kust, där han kunde studera en isolerad grupp av Virginia-opossum som hade bott separat från sina fastighetspartners i ungefär 4 000 år.

Efter att ha observerat de två populationerna under några år, Dr. Austad upptäckt att gruppen av djur som bodde på ön levde 25 till 50 procent längre än deras kusiner på fastlandet. De reproducerade också senare, födde mindre kullar och visade färre fysiologiska tecken på åldrande, vilket betyder att de också stannade friskare längre.

Varför? Svaret, precis som svaret på mysteriet med Darwins finkar, är evolution genom naturligt urval.

Naturligt urval, om du kommer att komma ihåg från din gymnasieskola, är den långa processen med att rensa ut drag som inte är till nytta för en arts överlevnad i en given miljö. Så, i Georgiens opossums fall, medan fastlandsgruppen bodde bland flera rovdjur, mötte öens opossum mycket färre hot. Resultatet: Under åren utvecklades öns opossum för att återge sig på ett mer slakt schema. Samtidigt fick fastlandsopossum att reproducera sig tidigare, annars kanske de inte skulle få en chans att reproducera alls. Större kullstorlekar hjälpte också till att se till att deras unga skulle överleva.

Detta fenomen liknar det som händer i andra arters livslängd också: Som människor är vi till exempel högst upp i totemet pol i termer av rovdjur-bytesförhållanden, och vi tillbringar också 20 år eller så att uppfostra våra barn, mycket längre än många andra arter. Allt detta innebär att vi har utvecklats till att ha en mycket längre livslängd än att säga, opossums.

I flera år presenterade detta en nyfiken paradox för forskare: Om evolution genom naturligt urval kan optimera designen organismer för artens överlevnad, varför hindrar inte evolution också det fruktansvärda åldrande och förfall vi möter senare på?

Efter reproduktion, påverkan av naturligt urval minskar, vilket i slutändan leder till en slumpmässig process (det vi känner som åldrande) där många livsprocesser och funktioner börjar misslyckas samtidigt.

Inte bara slutar det naturliga urvalet att arbeta med sin magi när vi passerar fortplantningsåldern, utan det är även möjligt att vissa gener, valt specifikt på grund av hur de hjälper till att hålla dig frisk under tidigare år, kan börja slå tillbaka senare i livet. Till exempel finns det ett protein som kallas p53, som är känt för att förhindra cancer; p53s grundläggande funktion är att känna igen cancerceller och eliminera dem genom att hjälpa till att reglera olika cellprocesser, t.ex. DNA-reparation och cellulär senescens, vilket är vad som händer när celler slutar dela. Det låter som en gen du skulle vilja ha, eller hur? Det kan hjälpa dig från födelse till reproduktiv ålder eftersom det förhindrar dödlig cancer.

Men i slutändan, under en livslängd, byggs senescentceller som skapats av p53s aktivitet i många vävnader. Medan senescentceller en gång ansågs vara helt enkelt inerta celler, är de nu kända för att släppa inflammatoriska kemikalier som spelar en nyckelroll i åldrandet. Trots att p53 så småningom kommer att slitna dig senare kommer denna gen fortfarande att väljas ut för dess skyddande effekter tidigt i livet, vilket illustrerar ett annat sätt evolution påverkar åldrande.

Idag lever människor längre än någonsin tidigare, och åldrandet är också större än någonsin. År 2030 kommer mer än 20 procent av amerikanerna att vara 65 år eller äldre, jämfört med mindre än 10 procent 1970, enligt uppskattningar från U.S. Census Bureau. Med tanke på den åldrande komplexiteten och de otaliga förändringar som inträffar, inklusive sjukdomar som senare uppstår, är utmaningen att utforma strategier för att mildra denna försvagande situation. Ny forskning inom området leder till hopp om att vi kan komma till den.

I slutändan kan dessa nya upptäckter, som vi kommer att diskutera i framtida kolumner, kanske återkapitera arbetet med naturligt urval för att bromsa åldrandet av Sapeloöns opossum. Men istället för att detta arbete tar 4000 år under 2000 generationer, är dessa ingrepp - vare sig det är droger, kosttillskott eller annat rättsmedel - kan bromsa eller till och med vända åldrande, vilket kan leda till en omedelbar påverkan på våra arter när vi rör oss genom 2000-talet och bortom.

Instagrambilder av Nick Pecker, Becky Sheridan och Geoffrey Kuchera via Shutterstock.