Engångs-somateori , ibland engångs - somateori[ Okänd term ] [1] ( Engångssomateori ) är en evolutionär - fysiologisk modell som försöker förklara det evolutionära ursprunget till åldringsprocessen . Teorin föreslogs 1977 av Thomas Kirkwood , då vid British National Institute for Biological Standards and Control, i hans granskningspapper [2] . Denna teori frågar hur organismen ska hantera sina resurser (i den första versionen av teorin handlade det bara om energi) mellan underhåll och reparation av soma och andra funktioner som är nödvändiga för överlevnad. Behovet av kompromisser i användningen av dessa resurser uppstår i samband med de begränsade resurserna och behovet av att välja det bästa sättet att använda dem.
Denna teori föreslogs i ett försök att skapa en evolutionär ram för att förstå existensen och variationen i åldrandeprocessen, som är universell för alla levande organismer [2] [3] . Den föreslår att individer bör investera i försörjning och gottgörelse av sin soma i enlighet med deras förväntningar på framtida livslängd och reproduktionsmöjligheter . En individs förväntningar på framtida livsuppehållande utsikter och sannolikheten för reproduktion är dock inte konstanta. För olika arter, och ibland även för olika individer inom en art, är det alltså nödvändigt att behålla sin soma under olika tidsperioder. Teorin om engångsmalar slår fast att arter och populationer som i genomsnitt har få yttre hot och låga reproduktionshastigheter bör satsa mycket mer på att skydda sin havskatt än arter och populationer som förväntar sig korta livslängder och snabb reproduktion. När organismer placeras i skyddade miljöer och befrias från naturligt urval framträder skillnader i soma-reparation och underhåll som skillnader mellan arter och populationer i åldrande och maximal livslängd .
Teorin stöds av observation av vilda djurpopulationer i naturen, vilket visar att antalet och aktiviteten hos rovdjur påverkar populationens överlevnadsstrategi. Till exempel har studier av guppypopulationer visat utvecklingen av livslängden, som yttrar sig mycket snabbt som svar på förändringar i dödligheten [4] . Guppypopulationer som växer under förhållanden med ökad dödlighet är mindre, växer snabbare, reproducerar sig i en tidigare ålder och tilldelar mer avelsresurser än guppy som lever under förhållanden med låg extern dödlighet [5] . Dessutom har det föreslagits att en av anledningarna till att fåglar och fladdermöss lever längre än landdjur av liknande storlek är att de genom att kunna flyga har befriats från mycket av det evolutionära predationstryck som landdjur upplever. [6] . En annan studie som bekräftade några av grunderna för teorin genomfördes på två populationer av virginiska opossums . En population av opossums som finns på Sapelo Island, Georgia , har inga naturliga landbaserade rovdjur, medan en annan som finns på statens fastland är rovdjur av pumor , rävar och bobcats . Som ett resultat fann man att öpopulationen föder färre ungar än den kontinentala gruppen, och i allmänhet överlever till den andra häckningssäsongen och får en andra häckningsmöjlighet. Medlemmar av denna grupp är mindre i storlek, har 25 % längre medellivslängd och 50 % längre maximal livslängd än den kontinentala gruppen [7] [8] .
Det är viktigt att notera att eftersom engångssomateorin endast tar hänsyn till de evolutionära aspekterna av åldrande, betraktas förhållandet mellan konsumtion, reproduktion och åldrande i termer av slutresultatet, snarare än specifika mekanismer. Om ett enskilt djur har förmågan att fortplanta sig kan det inte förvänta sig biologisk odödlighet, eftersom det behöver bibehålla sin soma endast till en sådan nivå att den genomsnittliga individen inom populationen kan överleva under den tid som krävs för att producera det nödvändiga antalet avkommor. Bristen på möjligheter till reproduktion kan dock ha en positiv effekt på åldrande och livslängd [9] [10] . Detta betyder inte att det finns ett samband mellan föraning om livsuppehållande, reproduktion, soma-stöd och livslängd, disponibel-somateorin ger endast en avvägning mellan soma-stöd och reproduktion medierad av resursallokeringsprocessen. Teorin föreslår två orsaker till förändringen av organismer. För det första bör en ökad förväntan på dödlighet hos vuxna leda till en minskning av somastödet. Om en organism inte förväntar sig att leva länge har den mindre behov av att skydda sig själv. För det andra måste en ökad förväntan om reproduktionshastigheten leda till ett minskat stöd för soma, eftersom individer förutser en brist på resurser som krävs för reproduktion.
Engångssomateorin postulerar inte några specifika soma-underhållsmekanismer och är därför kompatibel med de flesta mekanistiska modeller av åldrande, såsom ackumulering av somatiska mutationer, förändrade proteiner, mitokondrieteori, teori om fria radikaler, etc. [11] . Dessutom har arter som har de lägsta nivåerna av dödlighet av yttre orsaker och låga reproduktionshastigheter också det bästa skyddet mot oxidativ stress till följd av proteinmutationer och skador [12] [13] . Till exempel är DNA- reparation mycket värre hos gnagare än hos primater [14] och somatiska musceller är betydligt känsligare för kemiskt inducerad oxidativ stress än långlivade däggdjursceller [15] . Epitelcellerna i njurarna hos relativt hållbara fåglar är också mer motståndskraftiga mot kemiska skador och strålningsskador än motsvarande celler hos möss [16] .
Sammantaget ger engångssomateorin en användbar evolutionär ram för att förstå åldrandeprocessen. En stor mängd indirekta bevis stödjer denna teori, men detaljerade experimentella studier saknas fortfarande. .
Den "förbrukbara" somateorin försöker korrelera dödlighetsmönster med evolutionära överväganden som kommer från optimering av fysiologiska och ekologiska balanser, såväl som lagarna för befolkningsgenetik . Slutsatser om möjligheten till en mängd olika mönster och exponentiellt ökande dödlighet är bara ett av de möjliga specifika alternativen för den evolutionära teorin om början av åldrande. Alternativet att öka dödligheten med stigande ålder, liksom varje ökning av dödligheten med åldern, innehåller evolutionära överväganden, men dessa alternativ kan inte härledas från den skenbara oförenligheten av dessa frågor, eftersom teorin erkänner att åldrande och förväntad livslängd utvecklas oberoende av varandra [ 17] .