在我們的海洋和河流中漂浮的所有奇異而奇妙的水生生物中，您會(huì)因忽視九頭蛇而被原諒。它以古希臘神話中可以再生頭部的蛇命名，是水母、?？蜕汉鞯牡H。有點(diǎn)像蒲公英種子，身體很長(zhǎng)，一端有一簇觸手，沒(méi)什么可看的。但它們有一個(gè)非凡的特性，使它們成為生物學(xué)界的奇葩：它們可以再生。如果你把九頭蛇切成很多塊，每一塊都會(huì)重新長(zhǎng)成一個(gè)完整的新個(gè)體。 它們的再生特性激起了尋找自然界永生證據(jù)的生物學(xué)家的興趣。為什么這些物種似乎不會(huì)死于自然原因？死亡是不可避免的嗎？ 衰老在 20 世紀(jì)中葉被描述為生殖和細(xì)胞維持之間的權(quán)衡。最初，有機(jī)體的身體利用它們的資源來(lái)生長(zhǎng)和保持我們的健康——維持我們的細(xì)胞。在童年和青春期，重點(diǎn)是保持活力并盡可能變得強(qiáng)壯和健康。性成熟后，優(yōu)先權(quán)轉(zhuǎn)向繁殖。因?yàn)閷?duì)于大多數(shù)生物來(lái)說(shuō)，資源是有限的，優(yōu)先生產(chǎn)后代可能會(huì)以保持健康為代價(jià)。 拿一條已經(jīng)游到上游產(chǎn)卵并隨后迅速死亡的鮭魚(yú)為例。一切都是為了讓鮭魚(yú)有最好的機(jī)會(huì)到達(dá)產(chǎn)卵地，一旦到了產(chǎn)卵地，它就會(huì)充分利用這個(gè)機(jī)會(huì)。鮭魚(yú)游回下游，在海上再存活一年，再次返回并再次成功產(chǎn)卵的機(jī)會(huì)是如此渺茫，以至于自然選擇永遠(yuǎn)不會(huì)青睞這些個(gè)體。而且不管怎么說(shuō)，他們已經(jīng)成功地傳遞了一次基因。 但目前對(duì)事物死亡原因的理解更為具體。當(dāng)生物體達(dá)到性成熟時(shí)，自然選擇的力量減弱，衰老過(guò)程開(kāi)始，最終導(dǎo)致死亡。但這并不是為下一代讓路，這可能是“從利他主義的角度吸引人”，英國(guó)東安格利亞大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)和生物老年學(xué)教授阿列克謝·馬克拉科夫 (Alexei Maklakov) 說(shuō)。 在我們的一生中，我們的基因會(huì)收集突變。有些是完全隨機(jī)的，有些是我們飲食或紫外線等外部因素的結(jié)果。大多數(shù)什么都不做或有害，很少有用。牛津大學(xué)人類學(xué)系進(jìn)化生物學(xué)家 Gabriella Kountourides 說(shuō)，在性成熟之前，“任何降低生物體繁殖可能性，甚至在繁殖前殺死生物體的基因突變，都會(huì)被強(qiáng)烈選擇反對(duì)” . 然而，一旦生物體達(dá)到性成熟，它就能夠?qū)⑵浠騻鬟f給下一代。此時(shí)，自然選擇的力量減弱了。 以我們產(chǎn)卵的鮭魚(yú)為例。它在成年和繁殖方面做得很好。它的后代也可能有機(jī)會(huì)產(chǎn)卵。如果我們的鮭魚(yú)在產(chǎn)卵后發(fā)生基因突變，隨機(jī)延長(zhǎng)了它的壽命并意味著它還能再活一年（盡管這種可能性極?。敲催@些后代就不會(huì)比它們的兄弟姐妹有特別顯著的優(yōu)勢(shì)。我們的鮭魚(yú)已經(jīng)有了一代（沒(méi)有突變）。 從自然選擇的角度來(lái)看，在繁殖后繼續(xù)保持健康所需的努力幾乎沒(méi)有什么好處。因此，任何能夠?qū)崿F(xiàn)這一點(diǎn)的基因都不會(huì)受到選擇壓力的影響，而選擇壓力會(huì)導(dǎo)致它們變得更加普遍。Kountourides 說(shuō)：“一個(gè)人想要活下去。但到那時(shí)，自然選擇就不會(huì)那么努力了，因?yàn)闆](méi)有什么可以繼續(xù)給予下一代了。” 不過(guò)，并非所有生物都像我們?cè)?jīng)唯一產(chǎn)卵的鮭魚(yú)那樣極端。有些人確實(shí)存活了一段時(shí)間以生育更多的后代。我們 DNA 的大多數(shù)突變都會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響或沒(méi)有影響。我們的身體能夠修復(fù)部分 DNA 損傷，但由于自然選擇的力量較弱，我們的修復(fù)能力會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而退化。 但是衰老和死亡會(huì)以兩種方式發(fā)生——由于自然選擇較弱而導(dǎo)致的負(fù)突變的積累，以及可能對(duì)繁殖有利但對(duì)長(zhǎng)壽不利的突變。 后者的一個(gè)例子可能是 BRCA 基因突變。眾所周知，這些會(huì)顯著增加患乳腺癌和卵巢癌的風(fēng)險(xiǎn)，但也與攜帶突變的女性的生育能力更高有關(guān)。因此，BRCA 基因突變可能會(huì)在生命早期提供生殖優(yōu)勢(shì)，隨后在生命后期帶來(lái)更大的健康風(fēng)險(xiǎn)。但由于性成熟后自然選擇減弱，繁殖優(yōu)勢(shì)大于劣勢(shì)。 俄勒岡州立大學(xué)的生物學(xué)家 Kaitlin McHugh 說(shuō)：“生命早期發(fā)生的一切都將超過(guò)生殖年齡之后發(fā)生的一切，因?yàn)樯碀摿Σ攀钦嬲匾?。? 細(xì)胞停止分裂的細(xì)胞衰老可能是生命早期具有優(yōu)勢(shì)但生命晚期具有劣勢(shì)的另一個(gè)例子。衰老可以保護(hù)我們免受癌癥的侵害，因?yàn)樗梢苑乐?DNA 受損的細(xì)胞增殖。然而，在生命的后期，衰老細(xì)胞會(huì)在組織中積聚，造成損傷和炎癥，并且是與年齡相關(guān)的疾病的先兆。 雖然大多數(shù)物種都會(huì)老化，但也有一些例外。例如，許多植物表現(xiàn)出“可忽略不計(jì)的衰老”，并且已知一些物種可以存活數(shù)千年。一個(gè)特別奇怪的例子是猶他州魚(yú)湖國(guó)家森林中的潘多樹(shù)。這棵樹(shù)實(shí)際上是一群基因相同的雄性顫楊樹(shù)，由一個(gè)單一的根系連接在一起。它占地超過(guò)100 英畝（400,000 平方米），估計(jì)重量超過(guò) 6,613 噸（6,000 公噸）。一些估計(jì)表明它可能已有10,000 多年的歷史。 水螅的親戚，不朽的水母，還有另一種確保長(zhǎng)壽的巧妙方法——如果它受傷、生病或受到壓力，它能夠從成年生命階段恢復(fù)到早期水螅體階段。“雖然到了某個(gè)時(shí)候，你要問(wèn)問(wèn)自己，是同一個(gè)人還是不同的東西？” 麥克休說(shuō)。 Maklakov 說(shuō)，也有人認(rèn)為某些物種隨著年齡的增長(zhǎng)而變得更加成功——被稱為“負(fù)衰老”——但是這方面的證據(jù)很粗略。 Maklakov 說(shuō)：“如果該物種的生態(tài)由于某種原因?qū)е路敝陈势毡檩^低，或者你根本無(wú)法在生命早期繁殖，這就會(huì)改變選擇的運(yùn)作方式?！?在后宮交配的動(dòng)物中可能會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的例子——例如海象或鹿。一個(gè)雄性可能控制一整群雌性。該群體的規(guī)模，以及他可能擁有的后代數(shù)量，可能會(huì)隨著他的年齡和體型而增加。所以，他的生殖產(chǎn)量不斷上升。 Maklakov 說(shuō)，雖然某些物種確實(shí)可以隨著年齡的增長(zhǎng)而保持其繁殖能力，但它們并不是負(fù)面衰老的真實(shí)例子，而且聲稱同樣如此的研究可能存在缺陷。最終，海象將無(wú)法無(wú)限期地控制后宮。 但性可能對(duì)我們?nèi)绾巫兝掀鸬狡婀值淖饔?。根?jù)倫敦大學(xué)學(xué)院的 Megan Arnot 和 Ruth Mace 的一項(xiàng)研究，有規(guī)律性行為的女性更年期開(kāi)始較晚。他們認(rèn)為這是一個(gè)權(quán)衡的例子——如果沒(méi)有懷孕的機(jī)會(huì)，那么消耗在排卵上的能量可以更好地被身體的其他部分使用。 但在動(dòng)物王國(guó)的其他部分，生育能力更強(qiáng)似乎會(huì)加速衰老。例如，擁有更多后代的蝙蝠比擁有更少后代的蝙蝠壽命更短。也許，如果有機(jī)會(huì)進(jìn)行繁殖，他們會(huì)全力投入其中。“在時(shí)間上存在這種權(quán)衡，在生命早期繁殖得很好的生物體在生命后期就沒(méi)有那么好，”麥克休說(shuō)。（再一次，我們的九頭蛇也是這個(gè)規(guī)則的例外。他們的生育率似乎在他們的一生中并沒(méi)有下降。） 還有一些物種的壽命在兩性之間差異很大。通常情況下，螞蟻、蜜蜂和白蟻有一個(gè)國(guó)王或王后，與它們不育的工蟻相比，他們可能具有很高的生育能力和長(zhǎng)壽。就他們而言，為什么繁殖成本不會(huì)縮短他們的壽命？答案可能是國(guó)王或王后免受工人們面臨的許多威脅，而且他們兩種生活方式的差異如此之大，以至于衰老理論并不同樣適用于他們。 那么，如果生殖對(duì)我們的壽命有如此強(qiáng)烈的影響，為什么在我們中的許多人停止生育后，人類還能活這么久？ 祖母假說(shuō)表明，對(duì)于年長(zhǎng)的親戚來(lái)說(shuō)，活下去很重要，因?yàn)樯且豁?xiàng)成本高且風(fēng)險(xiǎn)大的事情。一位祖母可以通過(guò)投資于她的孫輩來(lái)確保她自己的一些基因的生存，因此從自然選擇的角度來(lái)看，更長(zhǎng)的壽命可能會(huì)帶來(lái)優(yōu)勢(shì)。Kountourides 說(shuō)：“有祖母在身邊的家庭具有更高的生殖適應(yīng)性，這可能是因?yàn)槟赣H可以專注于生育更多的孩子，而祖母則幫助撫養(yǎng)已經(jīng)存在的孩子。” 但由于孫輩與祖母的基因只有 25% 相同，因此他們與祖母的關(guān)系就像她與侄女和侄子的關(guān)系一樣。 “也可能只是因?yàn)檫^(guò)去沒(méi)有足夠多的女性存活下來(lái)，無(wú)法在 50 歲時(shí)生育。因此，對(duì)于 50 歲女性生育情況的選擇非常非常少，”Maklakov 說(shuō)，回到衰老的核心原則——繁殖后自然選擇減弱。晚年發(fā)生在我們身上的很多事情可能并不令人愉快——但也沒(méi)有強(qiáng)大的進(jìn)化力量來(lái)幫助保護(hù)我們免受其害。