Бессмертные. Почему гидры и медузы живут вечно, и как людям перенять их секрет - Эндрю Стил Страница 11

Мы должны начать с определения того, что мы подразумеваем под старением. Начнем не с биологического определения старения, а со статистического: старение – это возрастающий со временем риск смерти. Можно сказать, что животное, растение или другая форма жизни, риск смерти которой увеличивается с возрастом, стареет. Существо, риск смерти остается постоянным, как галапагосская черепаха, – нет. Мы уже видели, что риск смерти людей удваивается каждые восемь лет – это определяет наш темп старения с точки зрения статистики. Мы можем использовать это определение, чтобы понять старение на эволюционном уровне, и все – от морщин до риска развития сердечно-сосудистых заболеваний – будет происходить из него.

Начиная с самого базового уровня, люди иногда ссылаются не на биологию, а на физику, чтобы объяснить старение. «Это просто второй закон термодинамики, – такова аргументация, – по которому энтропия [11] имеет тенденцию увеличиваться». Другими словами, вещи становятся менее упорядоченными и со временем распадаются. Все хорошее должно прийти к жестокому высокоэнтропийному концу, будь то паровые машины, вселенные или животные. Этот аргумент ошибочен, потому что в нем опущена ключевая фраза: второй закон применим только в замкнутой системе. Если вы изолированы от своего окружения, то ничего не можете сделать, кроме как отложить неизбежный упадок. Но если вы не изолированы, то можете брать энергию из своего окружения и использовать ее для питания источника чистой энергии. Это может показаться эзотерическим, но на самом деле все довольно просто. Поскольку животные могут получать энергию, питаясь, а растения могут превращать солнечный свет в пищу, они свободно используют эту энергию для всех видов биологических и биохимических процессов, которые перерабатывают, удаляют или заменяют критические компоненты, которые портятся. Таким образом, жизнь не имеет термодинамических обязательств перед возрастом.

Свободные от чрезмерно упрощенной термодинамики, животные развили невероятные способности к самовосстановлению. Некоторые, как саламандры, могут потерять конечность и просто заново отрастить ее. Это довольно похоже на фокус, но есть столь же впечатляющие, хотя и менее визуально поразительные события, постоянно происходящие в микроскопическом масштабе внутри каждого живого существа, включая вас. По мере того как клетки, клеточные компоненты или молекулы, из которых они состоят, повреждаются или разваливаются, наши тела расчищают обломки и производят новые, первичные замены. Мириады молекулярных машин постоянно поддерживают сложные структуры, избавляя клетки от мусора и сохраняя целостность. У человека эти процессы продолжаются десятилетиями, не прерываясь. Снабженные энергией, они не должны со временем терять эффективность. Почему эволюция не продолжает наращивать эффективность самовосстановления до тех пор, пока оно не станет бесконечно безупречным?

Вероятно, именно Альфред Рассел Уоллес создал первую эволюционную теорию старения. В заметках, написанных между 1865 и 1870 годами, он предположил, что пожилые животные «как потребители пищи… в среде, где количество пищи ограничено и слишком много старых животных, потребляющих ресурсы, затруднили бы выживание их потомков». «Естественный отбор, – заключил Уоллес, – таким образом, отсеивает их». Животные с биологическим сроком годности были более приспособленными, потому что давали своим детям пространство для процветания и собственного потомства. Независимо от него биолог по имени Август Вейсман выдвинул похожую теорию, предположив, что продолжительность жизни ограничена «потребностями вида».

Эта теория – как и любая другая, ставящая благо рода выше процветания индивида, – имеет роковой недостаток. Это аргумент, основанный на том, что мы сейчас называем групповым отбором, когда животное действует в лучших интересах группы – обычно всего своего вида, – а не руководствуется собственными эгоистическими мотивами. Подобное проблематично, потому что групповой отбор требует непростого перемирия. До тех пор, пока каждое животное разделяет склонность к старению на благо вида, все выигрывают, но как только человек рождается с генами немного более долгой жизни, хрупкое равновесие нарушается. «Эгоистичное» животное превзошло бы альтруистов: в то время как все они умирают, освобождая ресурсы для других, оно потребляло бы их, что позволяло бы ему жить немного дольше – возможно, достаточно долго, чтобы завести дополнительного потомка, прежде чем умереть самому. Этот дополнительный потомок делает ген более долгой жизни немного более распространенным в популяции, и в конечном счете животные с этим эгоистичным геном долголетия станут доминировать. Повторяйте это из поколения в поколение со все более эгоистичными вариантами, которые живут дольше и превосходят друг друга все сильнее с течением времени, и старение перестанет быть эволюционным преимуществом. В действительности оно активно отбраковывается, даже если более длительная жизнь отдельных животных вредна для популяции в целом.

С точки зренияэволюции, животные с биологическим сроком годности более приспособлены, так как дают детям пространство для процветания.

Групповой отбор в значительной степени вышел из моды в современной эволюционной биологии, потому что этот сценарий повторяется независимо от выбранного признака. Эгоистичные гены будут почти всегда создавать эгоистичных существ, которые используют в собственных интересах своих генетически альтруистичных сверстников, в конечном счете добиваясь доминирования.

Вместо того чтобы прибегать к каким-то благородным утилитарным расчетам, основанным на благе вида, мы теперь думаем, что старение возникло не из-за намерения эволюции, а в результате отрицания естественного отбора. Эта эволюционная оплошность стала неизбежным результатом риска смерти от таких угроз, как инфекционные заболевания, хищники или просто падение со скалы, каждая из которых внешняя по отношению к самому животному. Вместе они известны как смертность от внешних причин в противоположность смерти от причин внутренних, вызванных чем-то вроде рака, который является результатом того, что в собственном теле животного произошло нарушение. Биологи-эволюционисты в середине XX века осознали значение внешних причин смерти и заложили основы современного понимания эволюции старения.

Представим себе животных, обитающих на острове. Жизнь на острове опасна: каждый год на хищников и эндемические [12] заболевания приходится десятипроцентный риск смерти от внешних причин. Это означает, что каждый год 10 % животных умирают – у них есть 90-процентный шанс дожить до первого дня рождения, 81-процентный шанс дожить до второго… но только 35 % из них доживут до десяти, и менее 1 % доживут до 50 лет. Несмотря на то что вы с меньшей вероятностью найдете более старых животных, в этом сценарии все еще нет реального старения. Помните, что определение старения – это риск смерти, который увеличивается со временем, а риск смерти здесь составляет постоянные 10 %. Смертность от внешних причин наших животных равна нулю, как бы давно они ни родились.