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为什么生物不能永生?

浏览次数:1117发布日期:2016-12-05
 如果題主的“永生”指的不是的永生——即包括遭受灾变、伤害依然不死的——而是指不会随着年龄增长而死亡的情况了话。(do not age)


我以下的“永生”都是指这种概念的“永生”。希望不要给人以误解。




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bristlecone pine(狐尾松)
在北美,很多这样的树树龄已达五千年。
这些树看起来很老,但那只是因为风霜。细胞水平上,它们似乎依然和出生时一样年
轻。。。



Ming(明)是一种ocean quahog(海蛎?) ,捞出来时已经507年了,据推测如果没有捞出来,估计会一直活下去。



这种东西可以数出来年龄,但其它一些生物就只能靠估计了。。

Hydra(水螅)
水螅据估测可以寿达一万年



jellyfish(水母)
水母大部分周期是无性克隆的,这时它是可以不断更新保持永生的。只有突然变成了有性,才关闭了不死开关。


American lobster(美国龙虾)
在有性繁殖的生物里,大部分物种进入性成熟期就不再生长了。但也有例外。这种玩意好像根本不会变老,只会不停地变大。。。(我不知道有一天壳不能长了,它会不会被箍死。。但这也不是老死的。。)




turtle(乌龟)
乌龟当然是会死的。但是,它们并不是死于“衰老”,而是疾病、伤害、etc。
好像是,它们长到成年之后,时间就被“卡主”了,不会继续衰老下去。



Bdelloids(蛭?)
这种生物已经存在了八千万年的时光了。一直以来,它们既不是有性繁殖,也不是克隆自己,而是靠偷别人的基因过活。然后,它们大概就可以这样不停地偷下去。。。它们的死,并不是因为“衰老”,而是,譬如水质变了。。


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生物为什么不会永生?

因为基因在突变和复制的过程中,会出错。于是事情就被搞砸了。
年龄越大,错误积累的越多,zui后做为一个系统,就难以顺利运作了。
事实上,严格意义来说,没有人是死于“衰老”,而是死于“伴随衰老而发生的某种疾病”。

当然,你说,如果保持复制是不是就可以了。但无法100%复制恰好是生物演化的秘诀。在基因复制过程中产生的“突变”,有可能恰好更加适应环境而产生生存优势,并扩散开来,zui终此物物种发生了演化。可惜,这些异军突起者,如上所说,大部分,都做了炮灰。

所以,能够“永生”的,往往是非常低等的生物。它们在千万年中,都没有发生什么变化。类似的生物,也许很多,但大部分都被淘汰了。

保持永生并不一定是什么好事。
事实上,人体细胞的死亡开关不早已经找到了嘛!
细胞上有些东西专门负责“细胞凋亡apoptosis”,也就是在它们不是出于损害(这种造成的死亡叫细胞坏死necrosis)时,就进行的自杀程序。

目前已经发现了一种叫做FoxO的基因。如果你把它敲掉,大概你就可以成为万年老妖了。

至于上文的东西为什么没有这个开关,迄今原因未明。
有专家猜测,在植物里,有些基因组(干细胞群)不进行突变,或保持一个非常低的速率进行突变,可以做为一个back-up后备安全选项。而这个非突变中心,也会同时抑制其它部分的基因的突变速率。
其表现,就是这些基因组合系统们看起来不会变老(do not age),除了外力之外,自身在理论上达到了“永生”。

另外一个控制细胞数量的东西是“端粒酶”。端粒好像个计数器,细胞分裂会削短这个端粒。被削完了细胞就没法再分裂下去了。。。在人体大部分体细胞中,它的活性是受到抑制的。端粒酶显示活性的细胞,就具有无线增殖的特点,“永生”了。


我想你一点也不希望你的永生开关被激活——否则,你就得癌症了!

癌细胞是“永生”的,它们的死亡不是“衰老死亡”,而是死于主人死了它们也得不到营养了被饿死的。。。。。


另外如上所说,干细胞也不会衰老。

人体还有一种细胞,从“do not age”的角度看是“永生”的,就是生殖细胞。生殖细胞在成熟之前,大部分会被“凋亡程序”搞死;但成熟之后,就不会像其它的细胞一样会age(变老),而是宛如刚刚生成时那般。所以新生儿出来后都很年轻。

但是,克隆羊多利(Dolly)就不是了。因为它是从乳腺细胞里克隆的,而这些体细胞并没有“永生”功能。所以,在细胞水平上,多利刚出生时就已经很老了(其染色体端粒出生时就是短的)。而且,它衰老的速度也很快,没几年就得癌症死了。



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zui后,我想这个话题的“永生”,*讨论的是“个体”层面,即一个基因组合系统,而不是一个基因。
如果是基因的话,并不方便讨论了,且这个讨论暂且没有意义。首先,基因并不是一个界限分明、活生生摆在你面前的东西。譬如人体,30亿个碱基对形成的核苷酸序列,分布在DNA链条上。有不同的序列,我们把某些序列做为一个功能性的DNA序列,而把某些序列划为两段功能性序列之间的逗号句号。其实所谓“一个基因”,不过是形象化的口语的说法而已罢了。
其次,说到“永生”,是指的一个基因,还是把其复制品也包含进去?作为一段功能性的DNA序列,有的会发生变异,有的会因失去生存优势而灭绝。或者,你指的“基因永生”是指一个基因库?

评论里有说“传宗接代即可以达到永生效果的”。首先,感谢知友点评,这个脑洞很有趣。但其实,这种说法不过是“延续血缘”的现代版本。生育来达到“永生”效果不过是人们古老的想象和祝福罢了。如果非要说到基因永生的视角,那么结论也许是恰恰相反——即做为一个个体,压根不需要生育。因为你身上的所有基因,都会在人类的基因库中找到。甚至于,人类所剩不多也没有什么关系,因为人类和其他生物共享了很大一部分基因库库存呢!

PS一句这也是同性恋基因(如果有的话)为什么没有在进化中被淘汰的假说依据之一。据研究称男同性恋的女性姊妹生育力更强。也就是说,相关基因的存在有利于其家族的小基因库取得生存优势。当然,同性恋基因到底存在不存在,还不是一个共识。

另外,“生物性永生”(biological immortality)本身并不具有正负意义或功能,是好是坏要看上下文。比如,人体内控制细胞数量维持系统平衡的有两大机制:细胞凋亡机制和端粒控制增殖次数。它们的重要功能包括不要让过多的细胞占据资源,也包括不要让复制出错的细胞的错误蔓延下去。这些机制被抑制了,细胞就会无限制增生。单纯的无限制增生便是良性肿瘤。无限制增生+细胞复制出错→错误无限蔓延下去无法得到遏止。就是癌变。错误的细胞复制品太多,切都切不掉了,那就是癌症晚期了。

演化也是这样。演化本身没有任何意义,基因的复制和突变也没有任何“目的”。生物的演化也不是从低到高等、由海洋到陆地的线性发展,整个过程充满了凌乱和误打误撞、修修补补。

从演化论的角度看,能不能永生没有任何等级意义或好坏区别,只有对这种生物是否能够适应此时此地的这种环境的区别。像上文所举例的那些简单生物,也是自然选择的赢家。不知道有多少永生族被刷掉了呢!


第二,讨论的是生物层面。而不是哲学层面。包括同一性问题(identity),也包括“永生”的定义——文化传承、思想延续——我觉得这只是个比喻。不说这些问题因为议题太广。我想首先要有个清晰的定义再在这个统一定义下讨论问题才比较有效。我理解的题主问的“永生”就是生物个体的生物性永生。

作者:姬那
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