Есть красивая история про то, как математики раздали люлей биологам на их же поляне.

Есть гипотеза, что если животное живет в опасной среде, где его в любой момент может сожрать хищник, то жить долго смысла нет. Зачем эволюции тратить ресурсы на создание долгоживущего тела? Зачем чинить клетки и поддерживать организм 50 лет, если жрут через год?

Следовательно, высокая внешняя смертность должна приводить к быстрому старению. Это много где наблюдается.

Но есть и контрпримеры.

Спорили про это 60 лет. Много народа полегло.

Опыты ставились так: например, берёте банку с мухами-дрозофилами и начинаете убивать их случайным образом (имитируете хищника). Вы ожидаете, что мухи начнут быстрее стареть. Но убивая часть мух, вы снижаете плотность населения в банке. Оставшимся мухам достается больше еды и места. Их жизнь улучшается. В итоге эффект хищника компенсируется эффектом сытой жизни, и старение не меняется. Можно решить, что теория не работает, а можно подумать ещё про системные эффекты.

К холивару присоединились математики и сказали, что пацаны, вы, конечно, клёвые, но каждый сидит в своей песочнице и срётся. Высовывайте головы и обсуждайте всё в целом. И предложили матмодели (https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.01.27.478060v5). Взяли два выдуманных вида:
— Мышь: живёт быстро, умирает молодой. Выживаемость 20%.
— Летучая мышь: умеет летать, трудно поймать, живет долго. Выживаемость 60%.

Смысл жить дольше — успеть размножиться второй раз. У мышей наземного базирования такого шанса нет.

Первое — оказывается, очень важна инфляция детей. Если популяция быстро растёт (как в примере с летучими мышами), то ребенок, рождённый сегодня, гораздо ценнее для эволюции, чем ребёнок, рожденный через год. Ребёнок, рождённый сегодня, сразу включается в гонку размножения и его потомки займут больший процент будущей популяции. Зачем жить долго и рожать второго ребёнка через год, если этот второй из-за инфляции (роста популяции) будет стоить копейки с точки зрения генетического вклада? Ранние дети успевают сами родить детей и внуков, захватывая генофонд. Поскольку летучие мыши размножаются в условиях демографического взрыва, ценность их поздних детей (от второй попытки размножения) обесценивается. Смысла второй раз размножаться нет.

Этот эффект, фактически, сильно снижает смысл стареть в безопасных популяциях.

В реальности популяции не растут вечно. Еда и место заканчиваются, начинается конкуренция. Там есть смысл быть более старым и опытным.

Проверили дальше на матмоделях:
— Если теснота убивает детей (не дает им родиться или вырасти), то чем больше хищников вокруг, тем быстрее надо жить и умирать.
— Если теснота убивает всех подряд, то количество хищников не имеет значения для скорости старения.
— Если теснота убивает стариков, то появление хищников парадоксально делает долгожительство более выгодной стратегией.

Чем ценны старики? Представьте мир, где перенаселение убивает только стариков (например, старых особей изгоняют из стаи или они хуже конкурируют за еду), а хищники едят всех. Шанс умереть от старости становится байкой. Хищники прореживают популяцию. На фоне этого риск того, что вас в старости изгонят из стаи, становится не таким уж страшным. Чем опаснее среда, тем выгоднее вкладываться в долголетие, так как давление на стариков от перенаселения ослабевает на фоне общей резни. Парадоксально, но в моделях это заставляет организм жить дольше, чтобы компенсировать внешние риски.

И да, ещё одно: у животного могут быть гены долгожителя. Но если плотность популяции высокая и старики мрут чаще, то эти гены никогда не проявятся. Естественный отбор не задействует эти гены, потому что экология убивает носителя раньше, чем они успевают дать что-то практическое.

Так что всё зависит от условий, и некоторым пришлось понять, что причинно-следственные связи могут быть более сложными, чем один закон.

Работу при нёс @AlexVShn с канала @catfromlab. Вот тут он ещё угорает над научпопом (https://t.me/catfromlab/1043).