生老病死是自然規律,無法改變嗎?


生老病死不是自然規律。從二十世紀末開始,人類發現有些和我們一樣生活在地球上的生物其實並不會衰老,還能在適宜的環境內抵禦死亡。

水螅綱有多種動物是不會衰老或可以用機制逆轉衰老的。

長期觀察顯示綠水螅的死亡率和繁殖能力與時間流逝無關[1],其死亡主要來自意外。它被人為打碎或氧化損傷後在適宜環境里可以自己修復。

燈塔水母[2]Turritopsis nutricula是人們發現的第一種逆轉自身生命周期的生物。其性成熟個體能從水母型重返水螅型而不死亡,此能力亦可見於同屬燈塔水母屬的另一物種Turritopsis dohrnii。

一些人錯誤地傳播「燈塔水母返老還童只能進行一次」的模因,其實在日本的實驗室里它們已經循環了9~10次,世界紀錄為14次[3],沒有發現任何能力降低的跡象。

還有人傳播「燈塔水母只能在實驗室里返老還童」的消息,其實這是因為在自然環境里追蹤觀察它們過於費力。

燈塔水母通常3個月重啟一次,重啟過程需要48小時。在實驗室里可以用針戳它來誘發重啟,平均而言需要戳200下。

在我們通過捕撈、污染等手段讓大海夢回寒武紀的前夜,燈塔水母已經跟隨人類輪船的壓載水擴散到全世界的熱帶海洋和溫帶海洋。

刺胞動物門有其它物種具有和燈塔水母類似的能力[4][5]

海月水母的碎片或看起來衰老死亡的個體(實則有部分細胞仍生存)可以再生為水螅體,再成長為水母體,這也是明顯的逆轉生命周期。我國研究人員已經多次觀察到被打成碎片的海月水母[6]可以從混雜的有機垃圾中自我修復,並在渤海一些水產養殖設施上發現了海月水母的大片繁殖區域。海月水母的完整生活史是一個複雜的循環結構。多種水母都能做到這樣的事情。

粘孢子蟲是滿足一些人幻想的「全身都是癌細胞的生物會長生不老」之樸素理念的多細胞寄生生物。它們的細胞大抵嚴重缺失抑癌基因,但是可以分化和配合而不是胡亂增殖搞死自己。有些學者懷疑它們壓根就是古代刺胞動物身上的癌細胞獨立出來形成的物種[7](多倍體西瓜激怒,海拉細胞歡喜),但這在演化上非常困難,這種東西本身也難以找到化石證據,目前沒說服力。

不止提供理想的適宜條件,還允許人類插手幫助的話,理論上講許多植物都具有這樣的能力。例如銀杏的幹細胞活力不隨時間而減弱,給它壽命限制的不是細胞分裂能力,而是材料的機械性能:長得越來越粗和高的老樹受體內木質化細胞和地球引力的影響,在輸送水和營養物質上日益困難。人類可以幫它們移除適量的死細胞。

  • 在人類不插手的情況下,已經確認北美洲有一棵松樹已經生存了4852年(仍然活著),巨型顫楊「潘多」已經生存了至少八萬年(地下根系是連接在一起的,地上的每一根樹榦的年齡約130歲,但目前趨於機械極限),地中海的大洋海神草克隆群體已經生存了至少十萬年(許多葉片的年齡測得10萬歲,還有一些葉片的年齡測得300歲)。
  • 龍蝦的體細胞也可以長時間地替換,在自然界里,最大體型的龍蝦保有旺盛的繁殖力,但往往死於蛻皮困難,其中一部分不再蛻皮但還是會死於外傷和感染。人類目前很不擅長幫助龍蝦,畢竟它比植物那點分生組織複雜和脆弱太多了。

以下關於植物的新研究成果的報道來自中國科學報 李晨,內容有刪改:

DNA損傷達到一定程度會導致細胞周期停滯、細胞凋亡等現象。在動物細胞中,大量的DNA損傷通常會抑制動物細胞的重編程。人們已經知道植物傷口處的死細胞經常會誘導其周圍分化的細胞轉化為幹細胞,但植物細胞DNA損傷而沒有死的時候會發生什麼還不清楚。

2020年8月17日,《自然-植物》在線發表了華中農業大學生命科學技術學院副教授陳春麗課題組與日本國立基礎生物學研究所合作的最新研究成果。該研究首次發現,在早期陸生模式植物小立碗蘚中,DNA損傷可以誘導葉片細胞重新編程為幹細胞、再生出新植株,該過程不依賴細胞死亡,是新發現的植物適應脅迫環境的策略。

研究團隊發現,小立碗蘚的葉片細胞被DNA損傷誘導試劑浸泡6小時後,首先基因組DNA鏈會斷裂,隨後受損DNA在一天左右的時間裡被修復。修復過程依賴於DNA損傷響應因子蛋白激酶ATR,而不依賴同為DNA損傷響應因子的蛋白激酶ATM。之後,物理損傷誘導的重編程調節因子STEMIN1被觸發工作,STEMIN1積累表達的葉片細胞會重編程、再生出綠絲體頂端幹細胞,綠絲體幹細胞可以繼續生長發育、形成新的具有莖和葉的完整植株。

相關論文信息:

https://doi.org/10.1038/s41477-020-0745-9

上述生物通常是靠幹細胞修復身體,它們可以充分取代衰老凋亡的體細胞,並充分克服自身積累的變異。粘孢子蟲則是體細胞在能無限分裂的同時還能分化。

用現代技術處理,從人體內取出的癌細胞可以一直培養下去,並無壽命限制,例如海拉細胞系[8]、Jurkat細胞系、A549細胞系、BT-20細胞系。從人體內取出的幹細胞也可以培養並分化成新的組織。人也可以用藥物與病毒將一般細胞轉化成不死化細胞系。既然地球上存在粘孢子蟲這樣用明顯不正常的細胞組成整個身體的物種,癌性不死化對人類來說仍是一條可行的道路。

人類和水螅共享至少6071個基因。

人類和粘孢子蟲共享多少基因似乎還沒搞出來。

此外,一般而言原核生物沒有老死的概念。在理想條件下,細菌二分裂在均等分裂時產生的兩個個體都被重置到完全的狀態。在有壓力干擾的情況下,非均等分裂會導致只有一個個體被重置,另一個較小的個體積累了損傷並趨於死亡,這應當算意外事故致死。即使認為原核生物在分裂時消失,它也可以長期不分裂,在地球地下深處找到的一些細菌可以持續千年不分裂,乃至在深海發現的一群細菌已經生存了約1.105億年;新墨西哥鹽湖裡找到的2.5億年前的細菌孢子在實驗室里蘇醒[9]

如果你相信病毒是生物、以保有感染力作為它還活著,那在零下十攝氏度的冰里保存的病毒顆粒可以一直維持感染力。一部分病毒在一些結構變性之後於適當環境內可以自動復原。

參考

  1. ^https://doi.org/10.1016%2FS0531-5565%2897%2900113-7
  2. ^動物界 刺胞動物門 水螅綱 花水母目 棒螅水母科 燈塔水母屬 燈塔水母
  3. ^後來該個體因颱風登陸日本造成水箱故障而意外事故死亡
  4. ^https://doi.org/10.1007%2Fs00227-005-0182-3
  5. ^https://doi.org/10.1371%2Fjournal.pone.0145314
  6. ^引用自廈門大學何勁儒、鄭連明的論文 https://doi.org/10.1371/journal.pone.0145314
  7. ^https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30674330
  8. ^海拉細胞系(HeLa)是最古老的不死化人類細胞系,源於1951年10月4日死於癌症的美國黑人婦女海瑞塔·拉克斯的子宮頸癌細胞。它是由人乳頭瘤病毒18型轉移部分基因誘發癌變的子宮頸細胞,在培養基中表現為上皮樣的附著細胞。它擁有維持端粒酶活性和端粒長度的能力,以病毒轉入的基因突破細胞周期限制,生長分裂迅速,在適宜條件下可以自行繁殖、散布,有時會污染實驗室的其它細胞培養物,也可侵染免疫功能缺損或低下的生物體並致癌。雖然容易培養,但其細胞密度過高,也容易出現形態改變和細胞死亡。 海拉細胞的染色體趨於非整倍,通常有76~82條染色體,其中22~25條異常複製染色體是其標誌性特徵。大量的複製錯誤積累使其基因組與人類基因組有諸多差異。 學者Leigh Van Valen將海拉細胞列為新物種,學名為Helacyton gartleri。大部分學者對此並不認同,他們認為海拉細胞的核型不穩定、缺乏嚴格的世系,不符合單細胞無性繁殖物種的標準
  9. ^https://doi.org/10.1038%2F35038060


改變不了。熵增一去不復返。不要以為低熵就能逃脫。

低熵體本質上是靠信息複製對抗熵增,比如說我一個硬碟,裡面的數據每年有一點的概率損壞一部分。但是我不斷的備份,一個盤變成2個,2個變成4個。這樣我總能有完整的數據。

無論是燈塔水母、細菌、還是人體的生殖細胞,本質上都是這樣實現「永生的」。

所以人為什麼會衰老?當你停止生長,你就開始衰老了。包括燈塔水母,也不能在總細胞數不增加的情況下無限的長生不老。

哪怕是變成硅基都不行。

要永生不死,除非成為修真者,通過不斷的修鍊,不斷成為更多信息的載體。相當于于永遠在青春期,永遠在生長。


自然規律是一個比較寬泛的詞。人們常說水往低處流是自然規律,但你輕易就可以把水運回高處,實際上自然界的水流也不一定總是往低處走,只要有足夠的速度,水流完全可以走上坡。所以這並不是「無法改變的自然規律」,只不過是「通常情況」罷了。而這種可以改變的通常情況經常在特定語境中被我們稱為自然規律。

真正「不可改變」的自然規律,一般被更具體地稱為「物理規律」和「數學規律」,而且適用範圍有嚴格的限制。

在特定語境下,稱「生老病死」是自然規律並無問題,而實際上在目前這個時間點,人類的生老病死也確實不可逆轉。但你要知道,無論怎麼說「生老病死」都絕非物理規律,它不是不可改變的,充其量只是「難以改變」而已。


所謂規律

就是一種不以人的意志為轉移的存在或/過程。人們只能根據其特點去適應它或利用它。

我們做事要認識規律,尊重規律,按規律辦事,才能或功。如

水往下流是一種自然規律,i

我們尊重它就是合理疏通河道,不淤積,就不會水災,遺害人類。

我們認識它,就是水流動能產生能量。人類利用這能量,建成水力發電站,造福人類。


生老病死的本質是一樣的,也就是物質的聚散。但是請不要簡單對應。自然實際上就只有這麼一條規律。


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