Niedawne badania wykazały, że niektóre z najstarszych zwierząt na świecie żyją w miejscu, którego się nie spodziewasz: ryby na pustyni w Arizonie. Naukowcy odkryli drugi rodzaj zwierząt, w przypadku którego trzy lub więcej gatunków osiągnęły długość życia przekraczającą 100 lat, co może otworzyć drzwi do badań nad starzeniem się w różnych dyscyplinach, takich jak gerontologia i starzenie się (starzenie się) kręgowców.
Badanie koncentruje się na szeregu gatunków ryb z rodzaju Ictiobus, znanych jako bawoły. W Minnesocie występują rodzime populacje każdego z trzech badanych gatunków: bawołów wielkogębowych, bawołów małogębowych i bawołów czarnych. Znaczenie tych badań podkreśla fakt, że ryby te są często błędnie identyfikowane i wrzucane do gatunków inwazyjnych, takich jak karp, a przepisy dotyczące połowów w wielu miejscach, w tym w Minnesocie, nie zapewniają odpowiedniej ochrony tych gatunków, co może stać się bogactwem informacji na temat długowieczności i starzenia się.
Nowe badania przeprowadzone na Uniwersytecie Minnesota Duluth (UMD), opublikowane niedawno w Scientific Reports, były efektem współpracy dr Aleca Lackmanna, ichtiologa i adiunkta na Wydziale Matematyki i Statystyki Swenson College of Science and Engineering na UMD ; inni naukowcy, w tym z Uniwersytetu Stanowego Dakoty Północnej; oraz grupa wędkarzy zajmujących się ochroną przyrody, którzy łowią w zbiorniku Apache Lake w Arizonie.
„W obrębie rodzaju Ictiobus istnieje prawdopodobnie skarbnica informacji na temat starzenia się, długowieczności i znikomego starzenia się” – powiedział Lackmann. „To badanie rzuca światło na ten potencjał i otwiera drzwi do przyszłości, w której można uzyskać pełniejsze zrozumienie procesu starzenia się kręgowców, w tym ludzi. Badanie nasuwa pytanie: jakie jest źródło młodości bawołów? “
Lackmann zajmował się już wcześniej bawołami, a jego badania z 2019 r. posunęły się tak daleko, że wydłużyły wcześniej przewidywany maksymalny wiek bawołu wielkogębowego z około 25 lat do ponad 100 lat poprzez zastosowanie i walidację znacznie bardziej wyrafinowanej techniki starzenia niż był używany wcześniej. Zamiast badać łuski ryby, „wydobywa się z wnętrza czaszki ryby tak zwane otolity, czyli kamienie nagrobne, a następnie cienko przecina się kamienie, aby określić ich wiek” – powiedział Lackmann.
Około 97 procent gatunków ryb ma otolity. Są to maleńkie struktury przypominające kamienie, które rosną przez całe życie ryby, tworząc co roku nową warstwę. Po prawidłowym przetworzeniu naukowcy tacy jak Lackmann mogą zbadać otolit za pomocą mikroskopu złożonego i policzyć warstwy, niczym słoje na drzewie, i poznać wiek ryby.
Wyniki badania obejmują:
Niezrównana trwałość ryb słodkowodnych. Mianowicie trzy gatunki o długości życia przekraczającej sto lat, przy czym ponad 90 procent bawołów w jeziorze Apache ma ponad 85 lat. Odkrycie, że niektóre oryginalne bawoły ze zarybienia w Arizonie w 1918 r. prawdopodobnie wciąż żyją. Łowisko polegające na połowach bawołów typu „złów i wypuść”, które nie tylko zwiększyło naszą wiedzę na temat łowisk, ale także naszą wiedzę na temat tego, w jaki sposób można identyfikować i odławiać bawoły na przestrzeni lat, w tym wyjątkowo oznakowane stulatki. Solidny wspólny wysiłek obywateli i naukowców, który zaowocował dokładnym i spójnym zasięgiem naukowym i nauką.
Bawoły pochodzą ze środkowej Ameryki Północnej, w tym z Minnesoty, ale te objęte ostatnimi badaniami znaleziono w jeziorze Apache, zbiorniku na południowo-zachodniej pustyni. Pierwotnie hodowane w wylęgarniach i stawach hodowlanych wzdłuż rzeki Mississippi na Środkowym Zachodzie, w 1918 r. rząd zarybiał bawoły do jeziora Roosevelt (powyżej jeziora Apache Lake) w Arizonie. Chociaż połowy w jeziorze Roosevelt były komercyjne, populacje ryb w jeziorze Apache pozostały w dużej mierze nietknięte aż do niedawna nauczyłem się, jak konsekwentnie łowić tam bawoły na wędkę i żyłkę.
Kiedy wędkarze zajmujący się ochroną przyrody typu „złów i wypuść” zauważyli unikalne pomarańczowe i czarne plamy na wielu złowionych rybach, chcieli dowiedzieć się więcej o oznaczeniach i trafili na wcześniejsze badania Lackmanna. Wędkarz z Arizony, Stuart Black, skontaktował się z Lackmannem i zaprosił Lackmanna na wyprawę wędkarską nad jezioro Apache, gdzie zebrane ryby zostaną przekazane nauce.
Badając ryby zebrane podczas zawodów wędkarskich i analizując ich otolit pod kątem wieku, Lackmann odkrył, że niektóre bawoły ze zarybienia w Arizonie w 1918 r. prawdopodobnie nadal żyją dzisiaj, a większość bawołów w jeziorze Apache wykluła się na początku lat dwudziestych XX wieku. Co ważniejsze, odkryli, że wiek trzech różnych gatunków bawołów występujących w jeziorze przekraczał 100 lat. Według ich wiedzy, taka trwałość wielu gatunków ryb słodkowodnych nie jest spotykana nigdzie indziej na świecie.
Dla Lackmanna istnieją ekscytujące możliwości badania tej wyjątkowej grupy ryb na przyszłość, o dalekosiężnych implikacjach.
„Te długowieczne gatunki ryb i osobniki można monitorować, abyśmy mogli dalej badać i rozumieć ich DNA, fizjologię, zdolność do zwalczania infekcji i chorób, a także porównywać te układy w oparciu o kontinuum wiekowe” – stwierdził Lackmann. „Rodzaj Ictiobus może okazać się niezwykle wartościowy w dziedzinie gerontologii, a jezioro Apache może w przyszłości stać się epicentrum różnorodnych badań naukowych”.