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解谜衰老与死亡:衰老是年轻时精力旺盛的代价
2009年06月04日 16:14凤凰网读书 】 【打印已有评论0

这就把我们引入了迷宫。如果衰老如此严重地破坏了我们的健康,那么自然选择为什么没有清洗掉它?这种可能性之所以反常,只是因为衰老是我们的经历中一个不可避免的部分。再设想一下发育的奇迹和艰难:从一个带有46股核酸链的受精卵细胞逐渐形成十万亿个细胞并各自安排在正确的位置上,组成组织和器官共同执行自己的功能满足整体的需要。可以肯定地说,维持这样一个身体要比形成它容易些。

此外,我们的身体有很强的维护能力:皮肤和血细胞在几个星期之内就要更新一次,牙齿一生中更换一次--但是为什么不能同大象一样一生更换6次?损坏了的肝组织可以很快更新,大多数创伤能够很快愈合。骨折能够重新愈合,可以更换失去的小片皮肤、骨骼和肝组织;但是有些组织,例如心脏和脑,不能再生。有的生物,如蜥蜴的尾巴被切断之后,立即就开始长出新的来。我们的身体也有某些修复损伤和更换失去部分的能力;不过这种能力是有限度的,身体不能无限地维护自己,为什么不能呢?

我们为什么会衰老

 衰老是进化中一类神秘的事物。任何解释都必须涉及我们刚刚讨论过的那些现象。某些线索来自其他生物。一个炎夏的傍晚,我们与一些朋友郊游来到密歇根湖北边皮维岛的西岸。当我们登上山顶俯瞰湖面时,金色晚霞的最后余晖正从火样的云间射出。我们停下来,屏息注视那千万只彩虹翼翅形成的壮观景色在夕阳中闪光。蜉蝣形成了一片金色的云彩盘旋在岸边的浪花之上,等待交配的机会,产卵,然后在它们成熟的同一天死去。这似乎是一种浪费。还有许多生物的命运也同蜉蝣一样。秋天,鲑鱼逆流游进山溪,产下它们的卵,然后死去,它们腐烂的尸体再次冲进湖里。这就是衰老的彻底性(vengeance)。它犹如大雨滂沱地降临。我们应当怎样去理解它?

有些人想,衰老一定是对物种有利。本书作者之一(尼斯)在大学2年级首次对衰老问题着迷时,探索了各种能够查到的有关解释,得出结论认为,为了给新的一代留下生存空间,衰老是必要的,以便进化能够保持物种对生态变化的适应能力。这种观点已经落后于19世纪的达尔文主义者魏斯曼(August Weismann)的立场,他在1881年写道:"清除一些个体不仅对物种说来毫无价值,甚至还是有害的,因为它们抢占了更优秀个体的位置。这样一来,通过自然选择,我们假定的不朽的个体,将因被该物种中没有用处的许多个体取代而衰退。"

在学过了自然选择不为种族的利益而活动,正常时只为个体的利益而活动之后,他放弃了这种错误的假说。于是需要另一种解释,当他知道早就有密歇根大学"进化和人类行为计划"的合作者们关于衰老的进化论解释,前往请教时,他们大笑并问道为什么不知道1957年生物学家GC威廉斯写的有关衰老的文章。

威廉斯的文章深入地阐述了生物学家霍尔丹和麦达瓦(JBSHaldane & Peter Medawar)提出的自然选择为什么留下了引起衰老的基因。早在1942年,霍尔丹就已明确,在最高生殖年龄以后出现有害作用的基因是不会被自然选择淘汰的。这是一个重大的进展,但是没有解释生殖为什么要停止。到1946年,麦达瓦进一步说明了自然选择的力量到生命的后期逐渐减弱,因为这时已经有许多个体因衰老以外的原因死去。

我们很容易想象遗传的选择力量优先有利于年轻的动物,必定要不利于比它们年老的动物,而且也不利于这些年轻的动物自己长大之后。共同促进衰老的一个基因,或者许多基因,在许许多多可以用数字说明的条件下,将会扩散到群体中去。一个简单的理由是它偏爱比较年轻的动物,作为一个群体,对未来群体的祖先有着相对较大的贡献。

威廉斯把这些思想扩充到衰老基因的多向性(pliotropic)学说中去。一个基因如果具有一种以上的作用便是多向性基因。假设有一个基因因为能够改变钙的代谢,促进钙的吸收、沉积而使得骨折更快地愈合,但是这同一基因也会慢慢地析出钙沉积在动脉壁上。这样一个基因很可能被自然选择留下来。因为许多个体在青年期受益于它,却只有少数能够活到体会其引起老年时期动脉疾病缺点的年龄。即令这个基因使每个人都在100岁时死去,哪怕对青年期只有更少的益处,它也会扩散开来。这个学说不因为是否有衰老才能成立。许多其他的死亡原因--意外事故、肺炎等等已经足够使得老年期的群体大大减少。这个学说也不同于霍尔丹的取决于生殖的停止学说。

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   编辑: 严彬

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