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你有沒有想過,為何所有的生命,最終都會(huì)走向死亡?

 魅力科學(xué)君 2024-09-08 發(fā)布于四川

你有沒有想過,為何所有的生命,最終都會(huì)走向死亡,而沒有選擇永生?對(duì)于這個(gè)問題,或許你會(huì)認(rèn)為,生老病死是所有生命體無法逃避的自然規(guī)律,就像日升日落那樣自然且不可抗拒。然而事實(shí)可能并不如此簡(jiǎn)單,因?yàn)閺谋举|(zhì)上來講,死亡其實(shí)就是生命體隨著時(shí)間的推移不斷累積損耗的結(jié)果,而已知的研究表明,這種損耗并不是絕對(duì)不可修復(fù)的。

舉個(gè)例子,早在上世紀(jì)60年代,科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了一種與生命體的壽命密切相關(guān)的現(xiàn)象,即:生命體的很多細(xì)胞都不能無限分裂,在經(jīng)過一定次數(shù)的分裂后,這些細(xì)胞就會(huì)停止分裂,最終走向死亡。這個(gè)分裂次數(shù)的上限,被稱為“海弗里克極限”(我們?nèi)祟惖摹昂8ダ锟藰O限”通常是40-60次,大約每?jī)赡攴至岩淮危?/p>

進(jìn)一步研究表明,“海弗里克極限”其實(shí)是由“端粒”的損耗引發(fā)的,簡(jiǎn)單來講,端粒是位于細(xì)胞染色體末端的一段DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合體,它們就像是“帽子”一樣保護(hù)著染色體,然而細(xì)胞每分裂一次,端粒就會(huì)變短一點(diǎn),當(dāng)端??s短到一定程度時(shí),染色體就無法保持完整,致使細(xì)胞終止其功能不再分裂。

在更深入的研究中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),有一些特殊的細(xì)胞,能夠合成出一種被稱為“端粒酶”的核蛋白逆轉(zhuǎn)錄酶,它們能夠起到修復(fù)甚至延長(zhǎng)端粒的作用,比如說很多動(dòng)物的干細(xì)胞、生殖細(xì)胞、造血細(xì)胞等,就可以合成出這種物質(zhì),從而具備了更長(zhǎng)的生命周期。

所以我們有理由相信,生命應(yīng)該是有能力突破“死亡”這一限制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)永生,既然如此,那為什么生命沒有選擇永生呢?筆者認(rèn)為,答案其實(shí)可以追溯到基因的層面。

我們知道,基因是生命體內(nèi)攜帶遺傳信息的分子,被稱為“生命的藍(lán)圖”,生命體的所有特性——從生長(zhǎng)、發(fā)育到衰老、死亡,其實(shí)都會(huì)受到基因的控制。

從進(jìn)化的角度來看,基因的目標(biāo)其實(shí)就是讓自己種群的生存機(jī)會(huì)最大化,而生命體的所有特性,都是基因?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)這一目標(biāo)而進(jìn)行的優(yōu)化選擇,相對(duì)來講,種群個(gè)體是否會(huì)死亡,并不在基因的“考慮范圍”之內(nèi)。

假設(shè)某個(gè)種群具備了永生的能力,擁有了無限的壽命,這看上去似乎可以有效地實(shí)現(xiàn)基因的目標(biāo),但實(shí)際上卻并非如此。

因?yàn)閴勖鼰o限的個(gè)體并不會(huì)因此變得“無敵”,也無法真正地做到“永遠(yuǎn)不死”,大自然中充滿了不可預(yù)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn),捕食者、自然災(zāi)害以及各式各樣的意外,都可能在某一時(shí)刻終結(jié)這些永生個(gè)體的生命,所以隨著時(shí)間的推移,這些風(fēng)險(xiǎn)的累積就會(huì)讓種群個(gè)體逐漸減少。

除此此外,大自然也并非一成不變,一個(gè)種群如果無法通過調(diào)整自身來適應(yīng)復(fù)雜多變的自然環(huán)境,那它們的滅絕,就只是遲早的事情。

要應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),即使是可以永生的種群,也必須具備繁衍后代的能力,因?yàn)檫@可以有效地補(bǔ)充因各種風(fēng)險(xiǎn)而減少的個(gè)體數(shù)量,更重要的是,在繁衍過程中,基因會(huì)發(fā)生變異和重組,為種群提供更多的多樣性,從而通過進(jìn)化來逐漸調(diào)整自身,使種群在未來的世代中得以延續(xù)。

然而如果自然環(huán)境條件良好,種群中的新個(gè)體會(huì)源源不斷地出現(xiàn),而老的個(gè)體由于擁有無限的壽命也不會(huì)消失,這就會(huì)導(dǎo)致種群中的個(gè)體數(shù)量的急劇膨脹,當(dāng)種群數(shù)量膨脹到一定程度時(shí),問題也就隨之而來。

要知道自然界中的資源是有限的,只能支撐有限的生物數(shù)量,如果種群中的個(gè)體數(shù)量過多,對(duì)這些資源的需求就會(huì)迅速增加,最終就會(huì)導(dǎo)致資源徹底枯竭,而這樣的事情一旦發(fā)生,即使這個(gè)種群具備了永生的能力,也無法逃過滅絕的命運(yùn)。

也正是因?yàn)槿绱耍厍蛏纤猩w的基因都選擇了“有限壽命”這一策略,而沒有選擇永生。這種策略的好處在于,通過讓生命個(gè)體具備一定的壽命,可以在其有限的生命時(shí)間內(nèi)完成繁衍后代的“任務(wù)”,確保自己的種群得以延續(xù),在此過程中,生命個(gè)體逐漸老去,并最終走向死亡,而新生代則不斷補(bǔ)充種群,同時(shí)通過進(jìn)化來調(diào)整自身以適應(yīng)自然環(huán)境。

如此一來,不僅可以避免種群數(shù)量的過度膨脹,也很大程度地保證了種群在復(fù)雜多變的自然環(huán)境中的適應(yīng)能力,對(duì)于基因來講,這種策略顯然比永生更加有效。

需要注意的是,以上所述只是為了方便理解而進(jìn)行的一種擬人的說法,實(shí)際上,基因并沒有思想,更不會(huì)主動(dòng)去選擇某種生存策略,之所以會(huì)這樣,其實(shí)是自然選擇的結(jié)果——在過去幾十億年的演化過程中,那些無法適應(yīng)自然環(huán)境的種群,都被嚴(yán)酷的大自然“淘汰”了,或許在那些“被淘汰者”之中,就存在過一些理論上可以永生的個(gè)體……

總而言之,地球上包括人類在內(nèi)的所有生命,最終都會(huì)走向死亡,其實(shí)是基因在數(shù)十億年中演化出的最佳策略,不過考慮到基因無論多么復(fù)雜,歸根結(jié)底只是一段一段的遺傳代碼,所以我們或許可以樂觀地認(rèn)為,隨著相關(guān)研究的持續(xù)深入,人類終有一天能夠洞悉基因的奧秘,進(jìn)而打破這一古老的生存策略。

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