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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

月经停止的存在确实是一个相关的难题。为什么自然选择没有剔除这种现象?停经不大像是简单的衰老的结果。因为大多数物种即令进入老年仍然有生殖周期,而人类的月经周期肯定是在50岁左右的一两年中停止下来的,不是与其他器官功能下降平行地逐渐终止。在一篇1957年的文章中,威廉斯提出了一种可能的解释。女人对每个孩子作了一定的投资,而这种投入只有在孩子们活到健康的成年之后才能有所回报。如果一个母亲在已经感到衰弱的年龄还要生育更多的婴儿,承担与此相关的风险,她将难以哺养她再生下来的婴儿甚至原来已有的婴儿活下去,活到成年的可能性也会面临挑战。如果她停止生育而把精力放到抚养已有的孩子上,她会有更多的后代能够成长到可以自己生育的年龄。最近有人类学家希尔和罗格斯(Kim Hill & Alan Rogers)的文章挑战这种对停经的解释。但是这个假说无论如何是阐述了亲属选择有可能解释表面看来无用的生物特性的一个例子。

并非所有能引起衰老的基因都一定要在早期有益。某些衰老基因的存在,简单的只是没有机会被自然选择淘汰,因为只有很少的人能够活到这个基因产生不利后果的年龄。在一些互相交叉的领域里,康富特(Alex Comfort)是一位著名的生物学家,他有两本经典教科书:《衰老的生物学》和《性的欢乐》。如果康富特是对的,衰老几乎完全不是野生动物的死亡原因。他观察到自然界极少见到老弱的动物,因此得出结论说在野生动物群体中,衰老不是死亡的原因之一。但是不要忘记前述马拉松运动的记录,如果老一些的动物只是跑得稍微慢一点,它们就有可能会比年轻的竞争者更加容易被捕食者抓获,因而在我们能够看到的明显衰老的迹象出现之前很久就已经因衰老(的速度)而死去。

观察这种情况的方法是计算作用于野生动物的选择力度(force of selection),通过比较群体的实际生存曲线和同一群体按死亡率不随年龄而增加这个假定而计算出来的曲线。曲线下面积之比可以估算衰老使健康适应状况下降了多少。图8-2即为一例。在许多野生哺乳动物中,衰老是一种主要的负选择力(negative selective force),大多数能引起衰老的基因是在自然选择的范畴之内,它们之所以扩散可能要由早期生命活动中的益处来解释。

精明的读者要看在早期有益处而在晚期引起衰老的基因的例子。已知有多向基因,一个基因有多种作用。例如,引起苯酮尿症的基因使头发颜色变浅和智力发育停滞。现在我们感兴趣的是有没有一种有益于青年期,又要在老年期付出代价的作用的基因。1988年有一篇文章,密歇根大学的阿尔宾(Riger Albin)医生引证了几种疾病是由这种基因引起的。其一为铁色素沉着性肝硬变,这种病人的特征是铁吸收过多和成年中期死亡,死亡原因是铁在肝脏的沉着毁坏了肝脏。在生命的早期,吸收过多的铁,使患者可以避免发生缺铁性贫血,这一有益的特点压倒了后来的损失。阿尔宾医生注意到这种基因在人群中出现的频率高达10%,还有一种杂合子优势的解释。这个基因之所以保存下来。也可能是性别拮抗选择的结果:它对女性有益,女性需要铁补充她们月经中的损失,但对中年男性有害,男人只是积累了过多的铁。

另一个例子,阿尔宾医生注意到某些人有一个可导致产生过多的称之为胃蛋白酶原I的物质的基因。这些人比较容易在年龄老些的时候患胃溃疡并死于胃溃疡。然而,在一生中,因为这些人有较多的胃酸,有可能提供对感染的额外保护。据我们所知,至今尚无人对阿尔宾的说法进行检验,看较多的胃蛋白酶原I是否能对抗胃肠道感染,诸如结核和霍乱。

保尔·特克(Paul Turke),一位进化论人类学家和衰老研究者,他在医学院毕业之后成为一位达尔文医学医师,他提醒我们说整个免疫系统是有年龄偏性的。免疫系统释放破坏性的化学物质为我们对感染提供保护,这些化学物质不可避免地也会损伤组织,最终导致衰老和癌症。

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   编辑: 严彬

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