Το άρθρο αυτό είναι του Christian Yates και πρωτοδημοσιεύθηκε στα αγγλικά στο The Conversation. Η μετάφραση και η αναδημοσίευεση στο star.gr έγινε με την άδειά του.
Εάν ο σκύλος σου είναι ζωντανός και κουνάει την ουρά του κάθε φορά που σε βλέπει για μια δεκαετία τώρα, η ευρέως διαδεδομένη πεποίθηση είναι ότι η ηλικία του σε «ανθρώπινα» χρόνια είναι 70! Αυτός ο συντελεστής μετατροπής – που λέει ότι κάθε χρόνος της ζωής ενός σκύλου αντιστοιχεί σε επτά ανθρωπογενή έτη - προέρχεται από τη διαίρεση του ανθρώπινου προσδόκιμου ζωής των 77 περίπου ετών με το προσδόκιμο ζωής των σκύλων, που είναι γύρω στα 11.
Η υποκείμενη υπόθεση είναι ότι κάθε ημερολογιακό έτος που ζει ένας σκύλος είναι ισοδύναμο με επτά ανθρώπινα έτη σε οποιοδήποτε στάδιο της ζωής του. Αλλά νέα έρευνα δείχνει ότι τα πράγματα δεν είναι τόσο απλά. Κι αν κοιτάξουμε μερικά βασικά αναπτυξιακά ορόσημα, είναι ξεκάθαρο γιατί.
Για παράδειγμα, οι περισσότερες φυλές σκύλων φθάνουν στη σεξουαλική ωριμότητα μεταξύ των έξι και 12 μηνών της ζωής του - το ανώτερο άκρο της περιοχής αυτής αντιστοιχεί, με την παραδοσιακή μετατροπή, σε μια ανθρώπινη ηλικία των επτά ετών. Και στο άλλο άκρο του φάσματος, αν και ασυνήθιστο, ορισμένα σκυλιά είναι γνωστό ότι ζουν πάνω από 20 χρόνια. Σύμφωνα με τον κανόνα μετατροπής «τον παράγοντα του επτά», αυτό θα ισοδυναμούσε με ένα ανυπέρβλητο 140 σε ανθρωπο-ισοδύναμα έτη.
Για να γίνει πιο περίπλοκο το θέμα, το προσδόκιμο ζωής των σκύλων εξαρτάται σημαντικά από τη φυλή. Τα μικρότερα σκυλιά τείνουν να ζουν σημαντικά περισσότερο, υποδηλώνοντας ότι γερνούν πιο αργά από τα μεγαλύτερα σκυλιά.
Όλα αυτά θέτουν το ερώτημα τι ακριβώς εννοούμε με την ηλικία. Ο πιο προφανής τρόπος για να το περιγράψουμε είναι απλά ο χρόνος που πέρασε από τη γέννηση κάποιου. Αυτό είναι γνωστό ως ο χρονολογικός ορισμός της ηλικίας.
Ωστόσο, υπάρχουν και άλλες περιγραφές. Η «βιολογική ηλικία», για παράδειγμα, είναι ένας πιο υποκειμενικός ορισμός, ο οποίος βασίζεται στην αξιολόγηση των φυσιολογικών δεικτών για τον προσδιορισμό της ανάπτυξης ενός ατόμου. Αυτά περιλαμβάνουν μέτρα όπως ο «δείκτης ευθραυστότητας» - έρευνες που λαμβάνουν υπόψη την κατάσταση της υγείας ενός ατόμου, τις γνωστικές διαταραχές και τα επίπεδα δραστηριότητας.
Στη συνέχεια, υπάρχουν οι πιο αντικειμενικοί δείκτες γήρανσης, όπως τα επίπεδα γονιδιακής έκφρασης (τα γονίδια παράγουν πρωτεΐνες με διαφορετικούς ρυθμούς σε διαφορετικά στάδια της ζωής) ή ο αριθμός των ανοσοποιητικών κυττάρων σε έναν οργανισμό. Ο ρυθμός με τον οποίο αυξάνεται η βιολογική ηλικία εξαρτάται από τους γενετικά κληρονομικούς παράγοντες, την ψυχική υγεία και τον τρόπο ζωής.
Για παράδειγμα, αν έχετε περάσει πολύ χρόνο τρώγοντας ανθυγιεινό φαγητό και καπνίζοντας τσιγάρα αντί να ασκείστε και να τρώτε υγιεινά, οι πιθανότητες είναι ότι η βιολογική σας ηλικία θα υπερβαίνει τη χρονολογική ηλικία σας. Ή, μπορεί να είστε ένας 60χρονος με το σώμα ενός 40χρονου αν έχετε φροντίσει τον εαυτό σας καλά.
Μια νέα ματιά στη ζωή ενός σκύλου
Όταν πρόκειται για τη σύγκριση των ηλικιών των ζώων σε όλα τα είδη, οι βιολογικοί ορισμοί της ηλικίας είναι πολύ πιο χρήσιμοι από τους χρονολογικούς τους αντίστοιχους. Γνωρίζοντας ότι ένα χάμστερ έχει ηλικία έξι εβδομάδων δε μας δίνει μια καλή εικόνα για το στάδιο της ζωής αυτού του ζώου, ακόμη κι αν γνωρίζουμε ότι το προσδόκιμο ζωής ενός χάμστερ είναι μόνο τρία χρόνια. Η γνώση ότι ένας χάμστερ έχει φθάσει σε μια ηλικία στην οποία μπορεί να αναπαράγει δίνει μια πολύ καλύτερη εικόνα του επιπέδου ωριμότητάς του.
Οι συντάκτες της νέας μελέτης γήρανσης των ζώων υποδηλώνουν ότι ένας λογικός τρόπος για τη μέτρηση της βιολογικής ηλικίας είναι τα επονομαζόμενα «επιγενετικά ρολόγια» - αλλαγές στη «συσκευασία» του DNA μας, που συσσωρεύονται με την πάροδο του χρόνου σε όλα τα θηλαστικά.
Συγκεκριμένα, η «μεθυλίωση» του DNA – η προσθήκη μεθυλομάδων (ενός ατόμου άνθρακα συνδεδεμένου σε τρία άτομα υδρογόνου) πάνω στο DNA – φαίνεται να αποτελεί καλό δείκτη ηλικίας. Πολλοί εξέχοντες φυσιολογικοί δείκτες, όπως η ανάπτυξη των δοντιών, φαίνεται να εμφανίζονται στα ίδια επίπεδα μεθυλίωσης σε διαφορετικά είδη. Επομένως, συνδυάζοντας τα επίπεδα μεθυλίωσης σε λαμπραντόρ και ανθρώπους, οι ερευνητές απέκτησαν έναν τύπο για να χαρτογραφήσουν την ηλικία του σκύλου στο ανθρώπινο ισοδύναμό του.
Ο τύπος αυτός είναι: ανθρώπινη ισοδύναμη ηλικία = 16 x ln (χρονολογική ηλικία του σκύλου) + 31.
Εδώ "ln" αντιπροσωπεύει μια μαθηματική συνάρτηση γνωστή ως ο φυσικός λογάριθμος. Η λειτουργία του λογαρίθμου είναι γνωστή στις μη γραμμικές κλίμακες, για παράδειγμα την κλίμακα Ρίχτερ για την ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια σεισμών ή τα ντεσιμπέλ για τη μέτρηση του ήχου. Είναι χρήσιμη συνάρτηση για τη μέτρηση ποσοτήτων, των οποίων τα μεγέθη ποικίλλουν σε διαφορετικές τάξεις μεγέθους-έντασης. Είναι ακόμη πιθανό, όπως θα διερευνήσω στο νέο μου βιβλίο «Τα Μαθηματικά της Ζωής και του Θανάτου», μια λογαριθμική εμπειρία του περάσματος του χρόνου να μπορεί να εξηγήσει γιατί αντιλαμβανόμαστε τον χρόνο να περνάει πιο γρήγορα, καθώς γερνάμε.
Στο παρακάτω γράφημα η κόκκινη διακεκομμένη καμπύλη δείχνει πώς λειτουργεί ο φυσικός λογάριθμος για τη μετατροπή των χρόνων που έχει ζήσει ο σκύλος (ηλικία σκύλου) στην ισοδύναμη ανθρώπινη ηλικία. Η καμπύλη υποδηλώνει ότι τα σκυλιά ωριμάζουν εξαιρετικά γρήγορα στην αρχή, αλλά ότι η γήρανση τους στη συνέχεια επιβραδύνεται, πράγμα που σημαίνει ότι το μεγαλύτερο μέρος της ζωής τους βιώνεται ως μια μορφή παρατεταμένης μέσης ηλικίας. Ζουν τον περισσότερο καιρό ως «μεσήλικες».
Μια εύχρηστη σύντομη περικοπή είναι να θυμόμαστε ότι το πρώτο έτος σκυλιών υπολογίζεται σε 31 «ανθρωπο-έτη». Στη συνέχεια, κάθε φορά που η χρονολογική ηλικία του σκύλου διπλασιάζεται, ο αριθμός των ισοδύναμων ανθρωπίνων χρόνων αυξάνεται κατά 11. Έτσι, οκτώ ημερολογιακά έτη αντιπροσωπεύουν τρεις «διπλασιασμούς» (από ένα έως δύο, δύο έως τέσσερα και έπειτα τέσσερα έως οκτώ) ισοδύναμο 64, δηλαδή [31 + (3x11)].
Αυτή η χρήσιμη προσέγγιση φαίνεται στη μαύρη καμπύλη στο παρακάτω σχήμα μετατροπής. Η πράσινη γραμμή αντιπροσωπεύει τη θεωρία του, που παραπέμπει σε μη ρεαλιστικές ηλικίες στο υψηλότερο άκρο του φάσματος ζωής ενός σκύλου.
Οι περισσότεροι λάτρεις σκύλων θα έχουν ήδη υποψιαστεί ότι η σχέση ηλικίας από άνθρωπο σε σκύλο είναι μη γραμμική, έχοντας παρατηρήσει ότι, αρχικά, τα κατοικίδια ζώα τους ωριμάζουν πολύ πιο γρήγορα από ότι ο κανόνας του γραμμικού παράγοντα επτά.
Μια πιο εξελιγμένη εκδοχή του κανόνα του επτά έδειξε ότι κάθε ένα από τα δύο πρώτα έτη του σκύλου αντιστοιχεί σε 12 ανθρωπο-έτη, ενώ όλα τα επόμενα χρόνια υπολογίζονται ως τέσσερα ανθρώπινα ισοδύναμα. Η μπλε καμπύλη στο παραπάνω σχήμα, που αντιπροσωπεύει αυτόν τον ad hoc κανόνα, βρίσκεται πιο κοντά στον νέο λογαριθμικό νόμο.
Στην πράξη, οι νέες μοριακές ανακαλύψεις σχετικά με την μετατροπή της ηλικίας σκύλου σε ανθρώπου που καταλήγουν στον λογαριθμικό νόμο υποδηλώνουν ότι οι σκύλοι φτάνουν στη μέση ηλικία ακόμη πιο γρήγορα από ότι οι περισσότεροι ιδιοκτήτες σκύλων θα μπορούσαν να φανταστούν. Αξίζει να λάβετε υπόψη ότι, όταν διαπιστώνετε ότι ο… Rex είναι απρόθυμος να κυνηγήσει την μπάλα όπως κάποτε, πιθανότατα να έχει… μετρήσει περισσότερα χιλιόμετρα από όσα νομίζετε.
Ο Christian Yates είναι Senior Lecturer μαθηματικής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Bath. Είναι επίσης ο συγγραφέας του βιβλίου «Τα Μαθηματικά της Ζωής και του Θανάτου».
