自然科普:古樹可以存活千年,動(dòng)物為什么不行?
發(fā)布時(shí)間:2022-11-30
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“哀吾生之須臾,羨長江之無窮”,我們總是感嘆自己的生命短暫,羨慕長江可以無窮無盡地流淌,羨慕古樹可以屹立千年而不倒,那么我們?yōu)槭裁淳妥霾坏侥兀?/strong>

關(guān)于衰老和死亡,現(xiàn)代科學(xué)可以給出很多合理的解釋,比如細(xì)胞的分裂會(huì)使染色體上的端??s短,所以端粒的長度就會(huì)限制細(xì)胞分裂的次數(shù),最終導(dǎo)致機(jī)體的衰老和死亡,但這其實(shí)只能算作表面因素,而非本質(zhì)原因。因?yàn)槎肆5目s短并不是必然的,有些生物,包括我們身體中的某些細(xì)胞都不存在端??s短的問題。

既然端粒的縮短并不是必然的,那么為什么我們的端粒就一定要縮短呢?

要想窺探衰老和死亡的本質(zhì),我們還要在生物的演化中尋找原因。只要你深入地了解生物演化的基本邏輯就會(huì)發(fā)現(xiàn),動(dòng)物一開始的起點(diǎn)無論是高是低,最終都會(huì)朝著衰老和死亡的趨勢演化?,F(xiàn)在就讓我們來進(jìn)行一個(gè)假設(shè),假設(shè)人類從一開始就擁有一個(gè)很高的起點(diǎn),擁有永生不老的能力,看看之后的演化會(huì)帶給我們怎樣的變化。任何生物都不是恒定不變的,這是因?yàn)樯锏幕驎?huì)發(fā)生突變。

生物的基因?yàn)槭裁磿?huì)發(fā)生突變呢?因?yàn)槿绻虿粫?huì)突變,這個(gè)世界上就不會(huì)存在生命了。

自然環(huán)境不是恒定不變的,它不但會(huì)發(fā)生變化,而且在較大的時(shí)間尺度上,這種變化是相當(dāng)驚人的,如果生物無法進(jìn)行基因突變,那么就沒有辦法去適應(yīng)環(huán)境的改變,自然也就沒有辦法長時(shí)間存在。既然生物可以進(jìn)行基因突變,那么就產(chǎn)生了一個(gè)問題,這種突變是隨機(jī)的,可能是有利的,也可能是有害的,當(dāng)然,也有可能是中性的。

產(chǎn)生有害的基因突變沒有關(guān)系,因?yàn)橛泻Φ幕蛲蛔儠?huì)導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)功能異常,從而喪失競爭優(yōu)勢,于是就會(huì)在自然選擇中被淘汰。

不過這種淘汰機(jī)制是有條件的,那就是有害突變所產(chǎn)生的有害效應(yīng)必須在生物的繁殖階段之前出現(xiàn),這樣才能導(dǎo)致突變個(gè)體在將自己的基因傳遞下去之前就喪失了競爭優(yōu)勢。但如果有害突變所產(chǎn)生的有害效應(yīng)發(fā)生在繁殖階段之后,那么這種有害基因便會(huì)被傳遞下去。所以小兒麻痹會(huì)越來越少,而老年癡呆會(huì)越來越多。

即便人類一開始就擁有永生不老的能力,但這種能力卻沒有辦法一直保持下去。為什么呢?因?yàn)殡S機(jī)的基因突變總會(huì)發(fā)生。

一旦一個(gè)個(gè)體出現(xiàn)了導(dǎo)致機(jī)體衰老的突變,這種基因便會(huì)被傳遞下去,而隨著衰老突變的個(gè)體越來越多,假以時(shí)日,人類便重新獲得了衰老的能力,這就是自然演化的基本邏輯。況且,衰老這種能力在生命晚期會(huì)產(chǎn)生危害,而在生命早期反而能夠獲得優(yōu)勢,因?yàn)樗軌蛸x予機(jī)體更強(qiáng)大的功能,所以是受到自然選擇青睞的。

既然自然演化的基本邏輯如此,為什么古樹能夠屹立千年不到呢?因?yàn)楣艠涞拈L壽基因所產(chǎn)生的優(yōu)勢是發(fā)生在繁殖期之前的。

古樹即便存活千年,依舊擁有繁殖后代的能力,而且存活時(shí)間越長的古樹,它的繁殖能力就越強(qiáng)。為什么呢?因?yàn)榛畹臅r(shí)間越長,它就越大,產(chǎn)生的枝丫就越多、結(jié)出的種子就越多,所以相比那些短命的同類,它就能擁有更多的后代,它的基因就有更多的機(jī)會(huì)傳遞下去,久而久之,短命的樹被淘汰,剩下來的就都是長壽的家伙了。相比之下,動(dòng)物的身體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體型不可能無限增大、繁殖能力也不可能無限提升,長壽也就產(chǎn)生不了任何優(yōu)勢了。



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