Теория отработанной, или одноразовой, сомы

Автор:

Т. Кирквуд

История

Теория была предложена в 1977 году. По своей сути данная теория является особым случаем теории антагонистической плейотропии.

Пример

Если бы полевая мышь обладала способностью самоподдержания, достаточной для 20-летней жизни, то она неверно распределила бы свои соматические ресурсы, так как лисы и совы съедают большинство полевых мышей за 3 месяца. Ей ничего не остается, как направить все усилия на оставление потомства.

Описание теории

В этой теории постулируется существование генов, которые контролируют перераспределение энергетических ресурсов от соматических клеток к репродуктивным. Продолжительность жизни вида в целом запрограммирована этими генами.

В неблагоприятных для долгожительства условиях такие гены обеспечивают поддерживающие функции (репарацию ДНК, антиоксидантные ферменты, стрессовые белки) преимущественно в половых клетках. Половые клетки, или клетки «зародышевой линии», обязаны сохранять способность постоянно восстанавливаться, иначе вид вымрет. При этом на процессы восстановления в соматических (нерепродуктивных) клетках организма просто не остается ресурсов. Соматические клетки в конце концов стареют и расходуются.

С эволюционной точки зрения, старение соматических клеток не является бедой, поскольку в неблагоприятных условиях среды шансы прожить долго все равно невелики. А когда жизненные условия вида улучшаются и, соответственно, возрастает шанс более длительного существования, данные гены будут переключать баланс в пользу продления жизни, поскольку в таком случае репродуктивный период организма тоже увеличится.

Люди эволюционировали по пути вложения большей части энергетических ресурсов в репарацию тканей и могут позволить себе долгожительство, оставляя небольшое количество потомков, но предоставляя им качественную и долговременную заботу.

Дополнения и критика

В поддержку теории свидетельствуют результаты наблюдения за популяциями диких животных в природе, которые показывают, что количество и активность хищников влияют на стратегию выживания популяции, на которую эти хищники охотятся. Например, рыбки гуппи из популяции, которая растёт в условиях увеличенной смертности, меньше по размеру, растут быстрее и размножаются в более раннем возрасте, чем гуппи, которые живут в условиях низкой внешней смертности.

Теория одноразовой сомы не постулирует никаких специфических механизмов поддержки сомы, и потому нельзя признать, что она объясняет процесс старения. С другой стороны, теория освещает эволюционные аспекты, необходимые для понимания процесса старения.

Публикации:

• Abrams, Peter A., and Donald Ludwig. «Optimality theory, Gompertz’law, and the disposable soma theory of senescence." Evolution (1995): 1055–1066.
• Drenos, Fotios, and Thomas BL Kirkwood. «Modelling the disposable soma theory of ageing." Mechanisms of ageing and development 126.1 (2005): 99–103.
• Speakman, John R., and Elżbieta Król. «The heat dissipation limit theory and evolution of life histories in endotherms-time to dispose of the disposable soma theory?." Integrative and comparative biology (2010): icq049.
• Kirkwood, T. B. L. «The disposable soma theory: evidence and implications." Netherlands journal of zoology 43.3 (1992): 359–363.