谜底揭晓：生命为什么都会面临死亡？

2022年10月11日20:34:08 科学 1933

20世纪中期，衰老被描述为生殖和细胞维持之间的权衡。最初，生物体的身体利用它们的资源来生长和保持我们的健康——以维持我们的细胞。在整个童年和青春期，重点是保持活力，并尽可能地变得强壮和健康。性成熟后，优先权转移到繁殖。因为，对于大多数生物来说，资源是有限的，优先生产后代可能会以牺牲健康为代价。

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作者：Sophia

自然选择

在我们的一生中，我们的基因会发生突变。有些是完全随机的，可能是饮食或紫外线等外部因素的结果。

以一条鲑鱼为例，它游向上游产卵，随后迅速死亡。所有的一切都是为了让鲑鱼有最好的机会到达产卵地，一旦到了那里，它就会充分利用这个机会。三文鱼游回下游，在海上多活一年，再进行同样的回程并再次成功产卵的可能性是如此之小，以至于自然选择永远不会青睐这些个体。但无论如何，他们已经成功地传递了一次他们的基因。

但是目前对于事物死亡原因的理解是比较具体的。当生物体达到性成熟时，自然选择的力量减弱，衰老过程开始，最终导致死亡。但这并不是为了给下一代让路，英国东安格利亚大学的进化生物学和生物老年学教授阿列克谢·马克拉科夫（Alexei Maklakov）说，这可能是“从利他主义的角度吸引人”。

不过，并非所有生物都像唯一产卵的鲑鱼一样极端。有些生物确实能存活一段时间，以便拥有更多的后代。而我们 DNA 的大多数突变都会产生负面影响。我们的身体能够修复部分 DNA 损伤，但由于自然选择的力量较弱，我们的修复能力会随着年龄的增长而下降。

然而，在生命的后期，衰老细胞会在组织中积聚，造成损伤和炎症，并且是与年龄有关的疾病的前兆。衰老和死亡随后以两种方式发生——由于自然选择弱而导致负突变的积累，以及可能对繁殖有利但对长寿不利的突变。

基因突变

后者的一个例子可能是 BRCA 基因突变。众所周知，这些会显着增加患乳腺癌和卵巢癌的风险，但也与携带这些突变的女性更高的生育能力有关。因此，BRCA 基因突变可能在生命早期提供了生殖优势，随后在生命后期带来了更大的健康风险。但由于性成熟后自然选择减弱，繁殖优势大于劣势。

俄勒冈州立大学的生物学家凯特琳·麦克休说：“生命早期发生的一切都将超过生殖年龄之后发生的一切，因为生殖潜力真的很重要。”

细胞衰老可能是生命早期优势与晚年劣势的另一个例子。衰老可以保护我们免受癌症侵害，因为它可以防止 DNA 损伤的细胞繁殖。然而，在生命的后期，衰老细胞会在组织中积累，造成损伤和炎症，并且是与年龄有关的疾病的前兆。

尽管大多数物种都会老化，但也有一些例外。例如，许多植物表现出“可忽略不计的衰老”，并且已知某些物种可以存活数千年。一个特别奇怪的例子是犹他州鱼湖国家森林中的潘多树。这棵树实际上是由一个单一的根系连接起来的基因相同的雄性颤抖白杨树的群体。它占地超过100 英亩（400,000 平方米），估计重量超过 6613 吨（6,000 吨）。一些估计表明它可能有10,000 多年的历史。

九头蛇的近亲，永生水母，还有另一种确保长寿的巧妙方法——如果受到伤害、疾病或压力，它能够从成年阶段恢复到早期的息肉阶段。

根据伦敦大学学院的一项研究，有规律性生活的女性的更年期开始的较晚。他们认为这是一个权衡的例子——如果没有怀孕的机会，排卵所消耗的能量可以更好地被身体的其他部分利用。

但在动物王国的里，例如，拥有更多后代的蝙蝠比那些拥有更少后代的蝙蝠寿命更短。也许，如果有机会繁殖，他们会在其中投入一切。McHugh 说：“在时间上存在这种权衡，在生命早期繁殖得很好的生物体在生命后期的表现并不那么好。” （再一次，我们的九头蛇也是这个规则的一个例外。他们的生育率似乎在他们的一生中没有下降。）

还有一些物种的寿命在两性之间差异很大。通常，与不育的工人相比，蚂蚁、蜜蜂和白蚁的国王或王后可能生育能力高且寿命长。在他们的情况下，为什么繁殖成本不会减少他们的寿命？答案可能是国王或王后免受工人面临的许多威胁，而且他们两种生活方式的差异如此之大，以至于老龄化理论不适用于他们。

祖母假说

如果生殖对我们的寿命有如此大的影响，为什么在我们许多人停止生育之后，人类还能活这么久？

祖母假说表明，年长的亲戚保持活力很重要，因为生育是一项昂贵且有风险的业务。祖母可以通过投资孙辈来确保她自己的一些基因的生存，因此从自然选择的角度来看，更长的寿命可以带来优势。“有祖母在身边的家庭的生殖健康度要高得多，这可能是因为母亲能够专注于生育更多的孩子，而祖母会帮助抚养已经在那里的孩子，”Kountourides 说。但由于孙辈只与祖母共享 25% 的基因，因此他们与祖母的关系就像她与侄女和侄子的关系一样。

“也可能只是因为过去没有足够的女性能够在 50 岁时存活下来，因此无法在 50 岁时生育。因此，对于 50 岁女性生殖发生的情况的选择非常非常低，”马克拉科夫说，“回到衰老的核心原理——繁殖后自然选择减弱。晚年发生在我们身上的很多事情可能并不令人愉快——但也没有强大的进化力量来帮助保护我们免受它的伤害。”

参考资料：

https://www.bbc.com/future/article/20220805-why-do-we-die

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。