人這一輩子,本是一場歸途,卻把生死看得很重。
自古以來,就有各類稀奇古怪之人,想在天地之間尋找到“長生藥”,但結局往往換來的隻是一個傳說。
人類能長生不老嗎?
這個提問一直被人問起,從未被遺忘;可見人們對壽命的态度,還是看得非常的重要。
其實,每個人都逃不過生老病死,在死的問題上,隻有快和慢的不同,相信這個觀點大家都不會有太大的異議。因此,人類是無法擁有長生不老的軀體!
▲ 衰老的過程,圖片來源:網絡
過去解生死,依靠宗教的智慧,在當下,需要用科學的智慧。
科學高度發達的今天,以知其然,方知所以然的維度去解密生死,探究衰老和死亡對生命的意義,以及是什麼掌控着人類生死的時鐘?或是,最具說服力的!
接下來,進入主題。
基因(DNA),細胞内決定生物體遺傳變異的主要物質,支配着生命的基本構造和性能,儲存着人類孕育、生長、凋亡過得的全部信息,通過複制、轉錄、表達,完成生命的繁衍、細胞分裂和蛋白質合成等重要生理過程。生物體的生、老、病、死等一切生命現象與其息息相關。
基因,決定着人類的生死,并掌管着衰老和死亡的時鐘。
那麼,基因是如何控制生物的壽命機制的?
這一切,還需要從細胞說起…
▲ 細胞效果圖,圖片來源:網絡
根據化學演化論描述,早期的地球上面,隕石攜帶過來的各種化學物質。在長達幾億年的演化過程中,誕生出了細胞和基因(氨基酸因子)的生命結合體,統稱為生命細胞。
自地球擁有生命細胞以來,在後續的演化中,誕生的生物不論從結構還是生理功能上都取得了令人斐然的成就,人類也是在這種大陶冶的環境中演變而來。但是截止如今,地球上面還沒有一種生物能夠永葆青春。說明所有生物都會衰老和死亡,沒有永生的生物體。
據科學家研究表明,生物體衰老主要是DNA和蛋白質的損傷、端粒的縮短、活性氧的破壞作用引起的。這種衰老的破壞機制,在所有生物體内都存在。
生物體組織面對這些破壞機制,也有相應的修複機制(比如進行DNA修複,防止蛋白質變性、對抗活性氧的酶、端粒酶、細胞的自噬作用等)。不過,就算擁有這些抗衰老機制模式,還是不能夠讓所有生物的壽命長短保持一緻(比如人的壽命有長有短)。
這些現象,看似屬于自然規律。實質是基因操控着生物體中的所有細胞,聽任驅使,并根據不同地域,不同環境,不同使命,給各種生物體,設定了衰老和死亡的程序。
科學家發現,生物體基因擁有維護細胞青春狀态的機制能力,卻隻使用在生殖細胞上,而面對體細胞的各種破壞因素作用而衰老死亡時,采取的态度是不管不顧。也就是說基因,有辦法能夠延長人的壽命。
▲ 基因序,圖片來源:網絡
閱讀到這裡,是不是對基因的操控行為,非常的不滿啊!
基因為什麼要這樣做?
任何事與物,都擁有一線和兩個面。從達爾文進化論核心思想的“物競天擇、适者生存”出發。生物衰老和死亡的現象,有其存在的客觀的理由。
要知道,當前地球承載的人類已經高達70億,養活大家所需的資源,需1.73個地球才能夠滿足。如果壽命越長,人口越多,消耗的資源也就越多,地球肯定是無法承受的。同時,可再生資源生态也會因人多而消失。
此時的基因扮演上帝的角色,根據地球資源,以及自然環境生态供需因素關系,來分配和決定衰老和生死的時間節點。
一個有趣的例子,非洲有一種漂亮的小魚,名叫:鱂;這種魚在不同地域環境下的壽命相差5倍之多。在隻有短暫雨季的津巴布韋,它的生命隻有3個月。在雨季比較長的莫桑比克,鱂魚能夠活9個月。在雨季充沛的坦桑尼亞,鱂魚能夠存活16個月之久。
▲ 鱂魚,圖片來源:網絡
科學家發現,隻能活3個月的鱂魚生長速度極快,一個月即達到性成熟,然後交配産卵,直到池塘幹涸為止。研究表明,這類衰老到死亡,主要是因運動變慢、骨質疏松,肝髒中脂褐素顆粒增加所緻。而這一切又是受基因變化引起的。
由此可知,壽命的長短在動物和環境之間的相互作用影響下,結合生物體細胞适應環境的基因變化,出現不同的衰老程度,形成不同壽命的長短。
顯然,基因控制了衰老“閘門”的開關。閘門開得大,生物會加速衰老和死亡;反之,生物衰老慢壽命延遲。
根據它的這種調控機制,得出一個結論,基因似乎隻為群體服務,不為個體服務。
早在1891年,德國科學家奧古斯特·魏思曼提出了群體演化學說。他認為,衰老和死亡是為群體服務的,不是為個體服務的。他的觀點,後來得到了科學界的廣泛認可。比如,我們人類繁衍至今,已有幾百萬年。能夠生存至今,不是某某長生,而是群體繁衍的結果。
▲ 奧古斯特·魏思曼,圖片來源:網絡
人類随着生殖細胞繁殖出來的後代,壽命會随着傳代數量的增加而縮短壽命。這就是生命有趣的現象,為群體而犧牲自己。
站在這個維度去看待死亡,就不會那麼悲觀,反而會更加釋懷。同時,從這裡面還能夠找到生命意義的蛛絲馬迹。
生命的意義:在于折騰,而不是安逸。話這麼講,不是沒有根據的,而是生物體細胞基因程序所決定的。
科學研究表明,動物壽命有限的體細胞也是能夠朝青春生殖細胞方向調整的,不過需要取決于基因表達狀況。基因狀态情況良好,就能夠進行調整,并使物種延續的序列保留下來,進而形成控制生物壽命的信息回路系統。
基因能夠與胰島素/類胰島素生長因子信息通路、雷帕黴素靶蛋白(mTOR)信息通路、AMPK信息通路、Sirtuin信息通路,這四種信息通路調整,可以有效延長壽命20%-50%。
要想刺激基因與這四種信息進行通路協調工作,需要一種“逆境”模式才能夠觸發機制。
食物匮乏時,生物體INS和IGF-1的分泌減少,相關的酶也不能被活化,對FOXO的抑制解除,體征進入對抗逆境狀态,接着生長和繁殖變慢,抵抗力增強,壽命延長。
▲ 轉錄因子精準結合效果圖,圖片來源:網絡
反之,營養充足時,生物體分泌比較多的“胰島素”或“類胰島素生長因子”在細胞表面的受體上活化一系列酶,促進葡萄糖進入細胞,加快新陳代謝,使動物的生長和繁殖加速,轉錄因子FOXO會被磷酸化,容易滋生各類疾病(比如癌等),壽命縮短。
營養越好,嗝屁越快。這個現象,令營養學家非常的尴尬。
因此,生物體在順境時“抓緊時間”生長繁殖,加快改朝換代(即縮短個體的壽命)以增加自然選擇的效率;逆境時“以拖待變”,反而對物種的生存更加有利。隻要是不過分苛刻的逆境,都是延長壽命的有效辦法。
科學真相,與人們直覺中的常理(順境壽命長,逆境壽命短)完全相反。正應了那句諺語:生于憂患,死于安樂。
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參考資料:
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[3] Templeman NM, Murphy CT, Regulation of reproduction and longevity by nutrient-sensing pathways. Journal of Cell Biology, 2013, 217 (1): 93–106.
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