我们从出生,之后开始学习生存技能,完成繁殖后代,然后迈向死亡,大部动物都遵循着这样的规律。

作为有史以来最聪明的动物,我们克服了各种自然带给我们的困难,我们渴望永生,但衰老总是不期而至,这似乎是进化的一个错误环节。

因为进化应该是选择一个最有利的基因,但这个最有利的基因不应该是那个能永远保持年轻健康的个体吗?

如果进化唯一的目的是生存,为什么生物部进化到永生呢?在繁殖和死亡的循环中,种群究竟能得到什么好处,以至于放弃永生?

为什么生物普遍进化的选择是衰老,而不是选择永生呢?-MAAMX

进化是优化基因的复制

细菌和人体细胞是不一样的,细菌的DNA是环装的,可以持续复制而不损失,所以从某种意义上讲,许多单细胞生物是“永生的”,除非它们遇到什么意外。

而人体细胞就算有了端粒酶的活性,可以一直不断延长,但细胞内的代谢废物和出错的基因无法100%消除,随着机体的衰老会积累损伤,最终停止正常运作。当这种情况发生时,我们就会死亡。

可以说,衰老到死亡只是像我们这样的复杂生命体的一个特征,但这么做却使我们的存在成为可能。

为什么生物普遍进化的选择是衰老,而不是选择永生呢?-MAAMX

因为复杂生命体的单个细胞需要在受损时有序地死亡,而不是喷涌出自由基,不然整个机体将会失控。

关于进化有一个普遍误解,认为它是为了生物体的最大生存而优化的,其实它是为了优化基因的复制。

生物体是一次性的容器,用来将基因从一个地方运送到另一个地方,并为基因的复制创造适宜的环境。

一旦你产生了后代,你就没有进一步的进化用途了,所以从基因“利益”来说,生命体完全可以衰老,只要它存在,并可以复制就行了。

为什么生物普遍进化的选择是衰老,而不是选择永生呢?-MAAMX

有限资源和长寿面前做选择

对于群居动物来说,抚养幼崽的情况要复杂一些,父母确实需要活得足够长,才能把孩子抚养成人,并维持群体的安全。

然而,对于活过了生育适应期很久的个体来说,没有任何遗传优势,他们为什么还会存在于群体中呢?

因为我们有记忆和语言,所以让我们中的一些人活到老年实际上是有好处的,这样我们储存的智慧和经验就可以传达给年轻一代。

在没有其他方法可以保存群体的集体知识的情况下,物种确实可以从长寿中获得了一些进化优势。

但是,要想活到老年,群体有限的资源是要付出更多的代价,即使是现在,高科技和食物充足的社会里,我们也只能提升到这样的情况。

在有限资源和长寿带来的好处面前,我们需要作出选择,这就是为什么衰老。这个机制是目前进化发现的最好机制,所以在5亿年的时间里和数百万物种中从来没有变化过。

永生的生物模拟

其实前面说这么多都是衰老的间接利益,很难证明一个直接好处,所以我们需要一个直观一点的东西。

来自巴西圣保罗大学的安德烈·马丁斯创建了一个计算机模拟系统,模拟了永生物种和衰老物种之间的进化道路。

在他的模型中,他创建了两组人,一组是“凡人”,另一组是“神仙”,并将他们置于一个网格中,这个网格会受到环境变化的影响。然后,他进行了一系列的模拟来观察这两组人的表现。

两组模拟对象经过几代的繁殖后,随着环境的变化,一些人类后代发生了变异,或者说他们更好地适应了周围的环境。

最终,凡人统治了神仙,神仙越来越不适应改变了的环境;更糟的是,因为大多数神仙还没有死去,他们没有空间繁殖后代,也没有空间用更年轻、可能更健康的后代取代现在适应不良的成员。

当然这只是一个计算机模拟,没有严格学术背景,但它却很直观的展现了衰老对种群的意义。

最后

进化成功与否的定义是基因能否得到更频繁的复制,根据定义,任何使这种情况发生的机制都将随着时间的推移而受到自然选择的青睐。

如果长寿导致一个物种的基因组被更可靠地复制,那么长寿就会被选中,在某种程度上,人类和其他大型群居哺乳动物的长寿也是这么来的。

如果长寿不能帮助基因被复制,并带来太多的成本,它将很快被淘汰。这就是为什么昆虫的自然寿命只有几天,甚至几个小时,但这是一个非常成功的进化策略。

在人类到来之前,昆虫已经存在了数百万年,我相信,在我们离开之后,昆虫还会存在数百万年。

参考资料

Alasdair Wilkins.Computer model reveals what would happen if humans became immortal.gizmodo.2011.9.27

Michael Irving.Why haven’t we evolved immortality? The answer is in our genes.newatlas.2017.9.19