Neden yaşlanıp ölüyoruz?
19. yüzyılda Alman biyolog August Weismann, yaşam mekanizmasının zamanla kaçınılmaz olarak yıprandığını savundu. Ölümün “türün ihtiyaçlarından” kaynaklandığını açıkladı. Bu, gençlerle rekabet edemeyecek şekilde zayıf, yaşlı bireyleri ortadan kaldırdı.
Amerikalı evrimsel biyolog George Williams’a göre bu açıklama hiçbir zaman mantıklı gelmedi. Doğal seçilim yalnızca bir nesilden diğerine aktarılan genleri etkiler. Bir hayvanın yaşamının sonunda yaşananlar evrimin gidişatını etkileyemez.
Williams’ın aklına yaşlanmanın doğal seçilimin kaçınılmaz bir yan etkisi olabileceği geldi. 1957’de yeni bir teori öne sürdü: Bir hayvanın doğurganlığını artıran genetik mutasyonlar, aynı zamanda yaşamın ilerleyen dönemlerinde de zarara neden olabilir. Birçok nesil boyunca bu mutasyonlar, sonunda ölüme yol açacak bir yük oluşturacaktır.
Cuma günü Science Advances dergisinde yayınlanan yeni bir çalışma, Williams’ın teorisini, insan DNA’sından oluşan bir hazineyi kullanarak destekliyor. Araştırmacılar, bir gencin doğurganlığını artırabilecek ve daha sonraki yaşamında fiziksel zarara yol açabilecek yüzlerce mutasyon buldu.
Geçmişte daha küçük çalışmalar Williams’ın teorisine bazı kanıtlar sağlamıştı. Örneğin 2007’de küçük bir solucan üzerinde çalışan bir araştırmacı ekibi, yaratığın ömrünü uzatırken ortalama yavru sayısını azaltan iki mutasyon keşfetti.
Ancak Michigan Üniversitesi’nden evrimsel biyolog Jianzhi Zhang, bu deneylerden memnun değildi. Bunlar vaka çalışmalarıdır dedi. “Genom boyunca bu tür mutasyonların çok olup olmadığını bilmiyoruz.”
Dr. Zhang, Britanya’daki yarım milyon gönüllüden alınan genetik materyalin yanı sıra onların sağlık ve yaşam deneyimlerine ilişkin bilgileri içeren bir veritabanı olan UK Biobank’ı kullandı. Biyobanka, bilim adamlarının genetik varyasyonlar ile yüksek tansiyon, şizofreni ve sigara içme alışkanlıkları gibi binlerce özellik arasındaki ince bağlantıları ortaya çıkarmalarına olanak tanıdı.
Dr. Şu anda Çin Bilimler Akademisi’nde tıp araştırmacısı olan Erping Long, Dr. Zhang, üreme ve uzun ömürlülük hakkında bilgi almak için veri tabanını araştırdı. Bilim adamları, gönüllünün sahip olduğu çocuk sayısı gibi doğurganlıkla bağlantılı genetik varyasyonların da daha kısa yaşam süresiyle bağlantılı olduğunu buldu.
Ek olarak, üremeyi etkileyen varyantların, üremeyle ilgisi olmayan varyantlara göre ömrü etkileme olasılığı neredeyse beş kat daha fazlaydı. Ve üreme açısından iyi olan varyantların uzun ömür açısından kötü olma olasılığı çok daha yüksektir.
Zhang ve Dr. Long ayrıca çok sayıda üreme açısından yararlı varyantlara sahip gönüllülerin 76 yaşına ulaşma şansının biraz daha düşük olduğunu da buldu. Birlikte ele alındığında, tüm bu sonuçlar George Williams’ın haklı olduğunu ve yaşlanmanın aslında doğal seçilimin doğurganlık üzerindeki etkisinin bir yan etkisi olduğunu gösteriyor. “Hepsi aynı yöne işaret ediyor” dedi Dr. Zhang.
O ve Dr. Long ayrıca bu gelişimin uzak geçmişimizin bir noktasında durmadığına dair kanıtlar da buldu. Veritabanındaki 1965 doğumlu bireyler, 1940 doğumlu bireylere göre daha fazla sayıda üremeyi artırıcı varyant taşıyordu.
Günümüzde insanların ne kadar uzun yaşadığı göz önüne alındığında, doğurganlık değişkenlerinin yaşam süresini kısalttığı fikri çelişkili görünebilir. Örneğin Britanya’da ortalama yaşam beklentisi, bir asır önce 59 yıl iken şimdi 80 yıl civarında.
Dr. Zhang, kendisinin ve Dr. Uzun süredir tanımlanan mutasyonların her birinin, kişinin ömrü üzerinde hafif bir etkisi oldu. Çeşitleri yaygınlaştıkça çevre de büyük ölçüde değişti: Daha iyi beslenme ve ilaçlar çocuk ölümlerini azaltıyor ve daha fazla insanın ileri yaşlara ulaşmasına yardımcı oluyor.
Araştırmada yer almayan Birmingham Alabama Üniversitesi’nden yaşlanma uzmanı Steven Austad, artan yaşam beklentisine rağmen bu değişkenlerin etkilerini keşfetmenin sonuçları daha da etkileyici hale getirdiğini söyledi.
“Bu model o kadar güçlü ki, modern zamanlarda yaşam tarihimizdeki bu büyük değişikliklerden kaynaklanıyor” dedi.
19. yüzyılda Alman biyolog August Weismann, yaşam mekanizmasının zamanla kaçınılmaz olarak yıprandığını savundu. Ölümün “türün ihtiyaçlarından” kaynaklandığını açıkladı. Bu, gençlerle rekabet edemeyecek şekilde zayıf, yaşlı bireyleri ortadan kaldırdı.
Amerikalı evrimsel biyolog George Williams’a göre bu açıklama hiçbir zaman mantıklı gelmedi. Doğal seçilim yalnızca bir nesilden diğerine aktarılan genleri etkiler. Bir hayvanın yaşamının sonunda yaşananlar evrimin gidişatını etkileyemez.
Williams’ın aklına yaşlanmanın doğal seçilimin kaçınılmaz bir yan etkisi olabileceği geldi. 1957’de yeni bir teori öne sürdü: Bir hayvanın doğurganlığını artıran genetik mutasyonlar, aynı zamanda yaşamın ilerleyen dönemlerinde de zarara neden olabilir. Birçok nesil boyunca bu mutasyonlar, sonunda ölüme yol açacak bir yük oluşturacaktır.
Cuma günü Science Advances dergisinde yayınlanan yeni bir çalışma, Williams’ın teorisini, insan DNA’sından oluşan bir hazineyi kullanarak destekliyor. Araştırmacılar, bir gencin doğurganlığını artırabilecek ve daha sonraki yaşamında fiziksel zarara yol açabilecek yüzlerce mutasyon buldu.
Geçmişte daha küçük çalışmalar Williams’ın teorisine bazı kanıtlar sağlamıştı. Örneğin 2007’de küçük bir solucan üzerinde çalışan bir araştırmacı ekibi, yaratığın ömrünü uzatırken ortalama yavru sayısını azaltan iki mutasyon keşfetti.
Ancak Michigan Üniversitesi’nden evrimsel biyolog Jianzhi Zhang, bu deneylerden memnun değildi. Bunlar vaka çalışmalarıdır dedi. “Genom boyunca bu tür mutasyonların çok olup olmadığını bilmiyoruz.”
Dr. Zhang, Britanya’daki yarım milyon gönüllüden alınan genetik materyalin yanı sıra onların sağlık ve yaşam deneyimlerine ilişkin bilgileri içeren bir veritabanı olan UK Biobank’ı kullandı. Biyobanka, bilim adamlarının genetik varyasyonlar ile yüksek tansiyon, şizofreni ve sigara içme alışkanlıkları gibi binlerce özellik arasındaki ince bağlantıları ortaya çıkarmalarına olanak tanıdı.
Dr. Şu anda Çin Bilimler Akademisi’nde tıp araştırmacısı olan Erping Long, Dr. Zhang, üreme ve uzun ömürlülük hakkında bilgi almak için veri tabanını araştırdı. Bilim adamları, gönüllünün sahip olduğu çocuk sayısı gibi doğurganlıkla bağlantılı genetik varyasyonların da daha kısa yaşam süresiyle bağlantılı olduğunu buldu.
Ek olarak, üremeyi etkileyen varyantların, üremeyle ilgisi olmayan varyantlara göre ömrü etkileme olasılığı neredeyse beş kat daha fazlaydı. Ve üreme açısından iyi olan varyantların uzun ömür açısından kötü olma olasılığı çok daha yüksektir.
Zhang ve Dr. Long ayrıca çok sayıda üreme açısından yararlı varyantlara sahip gönüllülerin 76 yaşına ulaşma şansının biraz daha düşük olduğunu da buldu. Birlikte ele alındığında, tüm bu sonuçlar George Williams’ın haklı olduğunu ve yaşlanmanın aslında doğal seçilimin doğurganlık üzerindeki etkisinin bir yan etkisi olduğunu gösteriyor. “Hepsi aynı yöne işaret ediyor” dedi Dr. Zhang.
O ve Dr. Long ayrıca bu gelişimin uzak geçmişimizin bir noktasında durmadığına dair kanıtlar da buldu. Veritabanındaki 1965 doğumlu bireyler, 1940 doğumlu bireylere göre daha fazla sayıda üremeyi artırıcı varyant taşıyordu.
Günümüzde insanların ne kadar uzun yaşadığı göz önüne alındığında, doğurganlık değişkenlerinin yaşam süresini kısalttığı fikri çelişkili görünebilir. Örneğin Britanya’da ortalama yaşam beklentisi, bir asır önce 59 yıl iken şimdi 80 yıl civarında.
Dr. Zhang, kendisinin ve Dr. Uzun süredir tanımlanan mutasyonların her birinin, kişinin ömrü üzerinde hafif bir etkisi oldu. Çeşitleri yaygınlaştıkça çevre de büyük ölçüde değişti: Daha iyi beslenme ve ilaçlar çocuk ölümlerini azaltıyor ve daha fazla insanın ileri yaşlara ulaşmasına yardımcı oluyor.
Araştırmada yer almayan Birmingham Alabama Üniversitesi’nden yaşlanma uzmanı Steven Austad, artan yaşam beklentisine rağmen bu değişkenlerin etkilerini keşfetmenin sonuçları daha da etkileyici hale getirdiğini söyledi.
“Bu model o kadar güçlü ki, modern zamanlarda yaşam tarihimizdeki bu büyük değişikliklerden kaynaklanıyor” dedi.