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為什么生物不能永生?

發(fā)布時間:2016-12-05瀏覽次數(shù):1169返回列表

 如果題主的“永生”指的不是的永生——即包括遭受災(zāi)變、傷害依然不死的——而是指不會隨著年齡增長而死亡的情況了話。(do not age)


我以下的“永生”都是指這種概念的“永生”。希望不要給人以誤解。




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bristlecone pine(狐尾松)
在北美,很多這樣的樹樹齡已達(dá)五千年。
這些樹看起來很老,但那只是因為風(fēng)霜。細(xì)胞水平上,它們似乎依然和出生時一樣年輕。。。


Ming(明)是一種ocean quahog(海蠣?) ,撈出來時已經(jīng)507年了,據(jù)推測如果沒有撈出來,估計會一直活下去。


這種東西可以數(shù)出來年齡,但其它一些生物就只能靠估計了。。


Hydra(水螅)
水螅據(jù)估測可以壽達(dá)一萬年


jellyfish(水母)
水母大部分周期是無性克隆的,這時它是可以不斷更新保持永生的。只有突然變成了有性,才關(guān)閉了不死開關(guān)。

American lobster(美國龍蝦)
在有性繁殖的生物里,大部分物種進(jìn)入性成熟期就不再生長了。但也有例外。這種玩意好像根本不會變老,只會不停地變大。。。(我不知道有一天殼不能長了,它會不會被箍死。。但這也不是老死的。。)



turtle(烏龜)
烏龜當(dāng)然是會死的。但是,它們并不是死于“衰老”,而是疾病、傷害、etc。
好像是,它們長到成年之后,時間就被“卡主”了,不會繼續(xù)衰老下去。



Bdelloids(蛭?)
這種生物已經(jīng)存在了八千萬年的時光了。一直以來,它們既不是有性繁殖,也不是克隆自己,而是靠偷別人的基因過活。然后,它們大概就可以這樣不停地偷下去。。。它們的死,并不是因為“衰老”,而是,譬如水質(zhì)變了。。


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生物為什么不會永生?

因為基因在突變和復(fù)制的過程中,會出錯。于是事情就被搞砸了。
年齡越大,錯誤積累的越多,后做為一個系統(tǒng),就難以順利運(yùn)作了。
事實上,嚴(yán)格意義來說,沒有人是死于“衰老”,而是死于“伴隨衰老而發(fā)生的某種疾病”。

當(dāng)然,你說,如果保持復(fù)制是不是就可以了。但無法復(fù)制恰好是生物演化的秘訣。在基因復(fù)制過程中產(chǎn)生的“突變”,有可能恰好更加適應(yīng)環(huán)境而產(chǎn)生生存,并擴(kuò)散開來,終此物物種發(fā)生了演化??上В@些異軍突起者,如上所說,大部分,都做了炮灰。

所以,能夠“永生”的,往往是非常低等的生物。它們在千萬年中,都沒有發(fā)生什么變化。類似的生物,也許很多,但大部分都被淘汰了。

保持永生并不一定是什么好事。
事實上,人體細(xì)胞的死亡開關(guān)不早已經(jīng)找到了嘛!
細(xì)胞上有些東西專門負(fù)責(zé)“細(xì)胞凋亡apoptosis”,也就是在它們不是出于損害(這種造成的死亡叫細(xì)胞壞死necrosis)時,就進(jìn)行的自殺程序。

目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種叫做FoxO的基因。如果你把它敲掉,大概你就可以成為萬年老妖了。

至于上文的東西為什么沒有這個開關(guān),迄今原因未明。
有猜測,在植物里,有些基因組(干細(xì)胞群)不進(jìn)行突變,或保持一個非常低的速率進(jìn)行突變,可以做為一個back-up后備安全選項。而這個非突變中心,也會同時抑制其它部分的基因的突變速率。
其表現(xiàn),就是這些基因組合系統(tǒng)們看起來不會變老(do not age),除了外力之外,自身在理論上達(dá)到了“永生”。

另外一個控制細(xì)胞數(shù)量的東西是“端粒酶”。端粒好像個計數(shù)器,細(xì)胞分裂會削短這個端粒。被削完了細(xì)胞就沒法再分裂下去了。。。在人體大部分體細(xì)胞中,它的活性是受到抑制的。端粒酶顯示活性的細(xì)胞,就具有無線增殖的特點(diǎn),“永生”了。


我想你一點(diǎn)也不希望你的永生開關(guān)被激活——否則,你就得癌癥了!

癌細(xì)胞是“永生”的,它們的死亡不是“衰老死亡”,而是死于主人死了它們也得不到營養(yǎng)了被餓死的。。。。。

另外如上所說,干細(xì)胞也不會衰老。

人體還有一種細(xì)胞,從“do not age”的角度看是“永生”的,就是生殖細(xì)胞。生殖細(xì)胞在成熟之前,大部分會被“凋亡程序”搞死;但成熟之后,就不會像其它的細(xì)胞一樣會age(變老),而是宛如剛剛生成時那般。所以新生兒出來后都很年輕。

但是,克隆羊多利(Dolly)就不是了。因為它是從乳腺細(xì)胞里克隆的,而這些體細(xì)胞并沒有“永生”功能。所以,在細(xì)胞水平上,多利剛出生時就已經(jīng)很老了(其染色體端粒出生時就是短的)。而且,它衰老的速度也很快,沒幾年就得癌癥死了。



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后,我想這個話題的“永生”,討論的是“個體”層面,即一個基因組合系統(tǒng),而不是一個基因。
如果是基因的話,并不方便討論了,且這個討論暫且沒有意義。先,基因并不是一個界限分明、活生生擺在你面前的東西。譬如人體,30億個堿基對形成的核苷酸序列,分布在DNA鏈條上。有不同的序列,我們把某些序列做為一個功能性的DNA序列,而把某些序列劃為兩段功能性序列之間的逗號句號。其實所謂“一個基因”,不過是形象化的口語的說法而已罷了。
其次,說到“永生”,是指的一個基因,還是把其復(fù)制品也包含進(jìn)去?作為一段功能性的DNA序列,有的會發(fā)生變異,有的會因失去生存而滅?;蛘?,你指的“基因永生”是指一個基因庫?

評論里有說“傳宗接代即可以達(dá)到永生效果的”。先,感謝知友點(diǎn)評,這個腦洞很有趣。但其實,這種說法不過是“延續(xù)血緣”的現(xiàn)代版本。生育來達(dá)到“永生”效果不過是人們古老的想象和祝福罷了。如果非要說到基因永生的視角,那么結(jié)論也許是恰恰相反——即做為一個個體,壓根不需要生育。因為你身上的所有基因,都會在人類的基因庫中找到。甚至于,人類所剩不多也沒有什么關(guān)系,因為人類和其他生物共享了很大一部分基因庫庫存呢!

PS一句這也是同性戀基因(如果有的話)為什么沒有在進(jìn)化中被淘汰的假說依據(jù)之一。據(jù)研究稱男同性戀的女性姊妹生育力更強(qiáng)。也就是說,相關(guān)基因的存在有利于其家族的小基因庫取得生存。當(dāng)然,同性戀基因到底存在不存在,還不是一個共識。

另外,“生物性永生”(biological immortality)本身并不具有正負(fù)意義或功能,是好是壞要看上下文。比如,人體內(nèi)控制細(xì)胞數(shù)量維持系統(tǒng)平衡的有兩大機(jī)制:細(xì)胞凋亡機(jī)制和端??刂圃鲋炒螖?shù)。它們的重要功能包括不要讓過多的細(xì)胞占據(jù)資源,也包括不要讓復(fù)制出錯的細(xì)胞的錯誤蔓延下去。這些機(jī)制被抑制了,細(xì)胞就會制增生。單純的制增生便是良性腫瘤。制增生+細(xì)胞復(fù)制出錯→錯誤蔓延下去無法得到遏止。就是癌變。錯誤的細(xì)胞復(fù)制品太多,切都切不掉了,那就是癌癥晚期了。

演化也是這樣。演化本身沒有任何意義,基因的復(fù)制和突變也沒有任何“目的”。生物的演化也不是從低到高等、由海洋到陸地的線性發(fā)展,整個過程充滿了凌亂和誤打誤撞、修修補(bǔ)補(bǔ)。

從演化論的角度看,能不能永生沒有任何等級意義或好壞區(qū)別,只有對這種生物是否能夠適應(yīng)此時此地的這種環(huán)境的區(qū)別。像上文所舉例的那些簡單生物,也是自然選擇的贏家。不知道有多少永生族被刷掉了呢!


第二,討論的是生物層面。而不是哲學(xué)層面。包括同一性問題(identity),也包括“永生”的定義——文化傳承、思想延續(xù)——我覺得這只是個比喻。不說這些問題因為議題太廣。我想先要有個清晰的定義再在這個統(tǒng)一定義下討論問題才比較有效。我理解的題主問的“永生”就是生物個體的生物性永生。

作者:姬那
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