大多數動(dòng)植物最終都會(huì )死掉,但有些幸運的物種卻能無(wú)視時(shí)間。
永生,更像是詛咒而不是祝頌——蒂索諾斯這才幡然醒悟。這個(gè)神話(huà)里的特洛伊王子如此俊俏,以致得到曙光女神厄俄斯的眷顧,她懇請宙斯賜予他永生,好讓她和他長(cháng)相廝守。
不過(guò)宙斯執文害意,蒂索諾斯死不了,但他會(huì )衰老。蒂索諾斯漸漸失去了自己姣好的容顏和青春的身體,厄俄斯很快就沒(méi)了熱乎勁。她最終把他獨鎖深閨,讓他一個(gè)人呶呶不已。
這只是傳說(shuō)而已,但往往就是這樣,事實(shí)比虛構還要酷炫。許多物種在技術(shù)層面就是真·永生。不像可憐的蒂索諾斯,它們連玻尿酸都不用打,就能保持彈彈彈。

我們要討論的是“生物學(xué)永生”(biological immortality),盡管許多生物學(xué)家寧愿我們別用這個(gè)詞。
“永生意味著(zhù)你死不掉,這太蠢了?!钡聡鶢柎髮W(xué)的Thomas Bosch說(shuō)。
盡管這看起來(lái)自相矛盾,但生物學(xué)不死族是必然會(huì )死亡的。它們會(huì )被掠食者、疾病或諸如火山爆發(fā)等災變殺死。但不同于人類(lèi),它們很少自然死亡。
換言之,生物學(xué)永生機體會(huì )消亡,但它們看來(lái)不會(huì )衰老,它們恰恰與蒂索諾斯的境況形同參辰。
刺果松就是一個(gè)適例,這些北美的樹(shù)木簡(jiǎn)直老掉牙了,它們從5000年前就開(kāi)始生長(cháng):那時(shí)候位于今土耳其境內的特洛伊城才剛剛建成。

就外表而言,歲月把刺果松雕琢得如同蒂索諾斯一般。
“這些樹(shù)垂垂老矣,”英國阿伯里斯特維斯的Howard Thomas說(shuō),“它們被閃電擊中,被落雪壓垮,枝零葉落?!?/p>
換句話(huà)說(shuō),刺果松看上去如此蒼老,但細細查究,就能發(fā)現不一樣的故事。

一份2001年發(fā)表的調查顯示,將年齡超過(guò)4700年的刺果松的劃分和種子進(jìn)行對比,發(fā)現其突變率并沒(méi)有隨著(zhù)時(shí)間而明顯增加。而且,老樹(shù)的維管組織在功能上跟新樹(shù)毫無(wú)二致。
老樹(shù)飽經(jīng)風(fēng)霜,盤(pán)根錯節,但從細胞水平上看,它們和特洛伊建城時(shí)一樣保有青春。經(jīng)過(guò)了這么多年,它們的組織一點(diǎn)也沒(méi)有皺縮。
沒(méi)有人知道刺果松此番個(gè)中緣由,它們如此長(cháng)壽,你卻總也研究不透。但Thomas認為可能其原因在于這些樹(shù)有一種特殊的“分生組織”。
有一些根與芽分布有干細胞的源頭,能產(chǎn)生新生組織。干細胞即使歷經(jīng)上千年也能保持年輕和活性。
“一旦你發(fā)生變異,事情就糟糕了,”Thomas說(shuō),“但比如細菌培養,非突變細胞似乎要勝過(guò)破損的細胞?!?/p>

還有另一種可能的說(shuō)法,比利時(shí)根特大學(xué)的Lieven De Veylder提出,其關(guān)鍵在于植物分生組織存在一小部分被稱(chēng)為“非活性中心”的細胞。
在這里,細胞以極低的速率分裂,這可能也抑制了分生組織干細胞的分裂。這也似乎見(jiàn)效,因為細胞沒(méi)分裂一次,就要伴生DNA的致命突變?!爸挥惺垢杉毎麃喨涸谝话闱闆r下不發(fā)生分裂,才能使它們成為近乎完整的備份基因組?!盌e Veylder說(shuō)。
2013年,他的團隊從一株擬南芥中發(fā)現了一種控制非活性中心活性的蛋白質(zhì)。類(lèi)似蛋白質(zhì)或可以幫助如刺果松這樣的植物防治細胞衰老,允許它們再活個(gè)幾千年。
然而,就算擁有分生組織的秘訣,大多數植物也沒(méi)能打通任督二脈。因為它們生長(cháng)得太快了。

“細胞衰老甚于分生組織的行為,那你只能是一年生或兩年生植物?!盩homas說(shuō)。本質(zhì)上說(shuō),像擬南芥的細胞活動(dòng)和分裂得如此之快,它們的機體在分生組織修復受損組織之前就已經(jīng)消耗殆盡了。
相比而言,生物學(xué)不死族過(guò)的就是一種慢生活,那或許也是為什么動(dòng)物們鮮有能熬過(guò)幾個(gè)世紀的。有一個(gè)例外:營(yíng)寄生生活的動(dòng)物如珊瑚可以生存4000年以上。然而,珊瑚蟲(chóng)個(gè)體卻只能存活數年。
蛤蜊Ming已被現有記錄證明的最長(cháng)壽的動(dòng)物個(gè)體。生物學(xué)家在2006年從冰島附近的海床挖掘出這只海洋圓蛤時(shí),它已經(jīng)507歲了,它當場(chǎng)就被殺死了。

Ming死了,它本來(lái)是不會(huì )死的。在許多動(dòng)物細胞中,攜氧大分子在細胞膜上發(fā)生反應,生成的小分子會(huì )破壞細胞其他部分。
但2012年的研究發(fā)現,海洋圓蛤的細胞擁有能耐受這種破壞的不尋常的細胞膜。Ming活得如此之久是因為它的細胞,就像狐尾松的細胞,代謝速率忽略不計。
Ming已被證明是最長(cháng)壽的動(dòng)物,它是一種軟體動(dòng)物,因此生物學(xué)家們可以從它外殼的生長(cháng)紋路計算出它的年齡,就像植物學(xué)家數樹(shù)的年輪那樣。
不是所有的動(dòng)物都自帶這種方便直觀(guān)的年齡證明,它們有一些比Ming還要老。

甚至,在這個(gè)為期4年的實(shí)驗末期,水螅仍和壽命剛滿(mǎn)一天時(shí)一樣活力四射。水螅是生物學(xué)不死族的另一支。
水螅個(gè)體具體能活多久沒(méi)人知道,或許短短幾年的壽命只是因為它們屈從于疾病等不可抗力?;蛟S水螅能活過(guò)皇阿瑪也說(shuō)不準。
幾年前Bosch和他的團隊關(guān)于水螅少有細胞衰老提出了一種解釋?zhuān)?jiǎn)單來(lái)說(shuō),這又涉及干細胞。

水螅弱弱的腔體攜帶了一組異常強大的干細胞,它們如此強大,以至于水螅發(fā)生點(diǎn)什么意外掉了半截什么的都能隨時(shí)補上,這種能力也是水螅名字的由來(lái),神話(huà)中勒拿九頭蛇能斬首復生。
真實(shí)世界里,水螅的復生能力甚于趴體上的小小把戲:關(guān)鍵時(shí)刻加個(gè)花。水螅不進(jìn)行有性繁殖,而代之以出芽生殖。
它用三組不同的干細胞來(lái)復制多樣的組織,最終形成完整功能的動(dòng)物體,Bosch和他的團隊發(fā)現三組干細胞共享一種蛋白質(zhì):叉頭轉錄因子(FoxO)。他認為這是防止衰老的關(guān)鍵。
“如果你搞定了FoxO,你也能活得像水螅一樣久?!彼f(shuō)。

至于FoxO是如何組織水螅尤其是其干細胞衰老的,至今也沒(méi)有搞清楚原理。
但我們了解到它起著(zhù)一種整合不同分子信號的樞紐作用,包括細胞外部環(huán)境?!拔覀儸F在在研究這些外部環(huán)境的新號是如何與FoxO整合的?!盉osch說(shuō)。
在整個(gè)動(dòng)物世界,FoxO實(shí)際上可能是一種通用的抗衰老機理。人類(lèi)攜帶某些版本的FoxO,那些活過(guò)100歲的人或許普遍存在另一些變體。
但即使100歲的人也不是生物學(xué)不死族,反正不是像水螅那樣。再者,燈塔水母并不是水螅那樣的生物學(xué)不死族,但它們已然不死。

為了搞清楚為什么,首先最好了解一下燈塔水母復雜的生命周期。
當水母的精子和卵子結合到一起時(shí),它們形成小小的實(shí)囊幼體,但幼體并不走尋常路,快樂(lè )地長(cháng)大。而它通常找個(gè)堅硬的石頭表面之類(lèi),然后一頭撞上去,撞出軟體的分支結構,即水螅體。
絕大多時(shí)候這些幼體自身分裂出微小的克隆體——就像水螅一樣出芽生殖——但有些種屬也特立獨行。它分離出能的自由游弋的小型雄性或雌性水母,再長(cháng)成成體,然后產(chǎn)生精子或卵子??傊褪菭斣趺锤吲d怎么來(lái),任性得一塌糊涂。
大多數水母可以在這個(gè)復雜的生命周期的大部分階段逆轉其生長(cháng)態(tài)勢,但一旦它們長(cháng)成性成熟的成體,它們就失去了這種倒轉乾坤的技能。
燈塔水母違背了根本的規則,特別是,即使性成熟的成體也可以反轉為未發(fā)育成熟的幼體,它們就樣躲過(guò)了生死薄,實(shí)現了可能的永生,這就像一只蝴蝶突然厭倦了飛翔,又鉆回蟲(chóng)蛹。

正如多數生物學(xué)不死機體的案例,燈塔水母的這個(gè)技能也是一個(gè)謎??雌饋?lái)它們在蛻變中細胞過(guò)程涉及了一次異乎尋常的逆轉。而這個(gè)過(guò)程就是毛蟲(chóng)向蝴蝶的蛻變。
水母與其他動(dòng)物沒(méi)多少共同點(diǎn),這也是它們的無(wú)性繁殖的方式,以及它們的永生,在我們眼里如此奇特。
有兩點(diǎn)特征或許可以聯(lián)系起來(lái),Bosch說(shuō)。如果干細胞對于生物學(xué)不死的動(dòng)物而言至關(guān)重要,那么動(dòng)物出于自我克隆的目的就不得不攜帶這類(lèi)強大的干細胞,這樣一來(lái)就得以永生。
但另一方面,有性繁殖無(wú)疑是通往早夭的一張單程票。
“或許你可以辯稱(chēng)你需要大量的體力制造配子(精子或卵子),那會(huì )殺了動(dòng)物本身?!盉osch說(shuō)。雄性闊腳袋鼩就是活生生的例子,這種類(lèi)鼠有袋目瘋狂交配直至精盡人亡。
但即使在有性繁殖的動(dòng)物里,生物學(xué)不死也不是聞所未聞,美洲龍蝦有話(huà)要說(shuō)。

大多數動(dòng)物當它們達到性成熟的時(shí)候或多或少會(huì )停止生長(cháng),但美洲龍蝦可不會(huì )。并且,這樣一只成年的龍蝦一旦它們遭逢不測還能復生一只前肢來(lái)。
這些特征表明美洲龍蝦保持著(zhù)一種令人贊嘆的復生的本領(lǐng),即便是完全的成體。這就足以解釋額為什么有些大型樣本至少有個(gè)140歲了。
龍蝦的長(cháng)壽或許可以與它們的DNA行為聯(lián)系起來(lái)。動(dòng)物細胞內長(cháng)染色體末端有特殊結構,叫作端粒,用于保護DNA。
但當細胞分裂,染色體復制時(shí),端粒就短一點(diǎn)點(diǎn),因為復制過(guò)程無(wú)法顧及染色體最末端。

染色體端粒越短,壽命就越短。但美洲龍蝦用一種端粒酶來(lái)維持端粒的長(cháng)度,以避免其縮短。1998年一份研究報告指出,這種酶在它們寸寸肌膚中都找得到,想必是酶的作用,讓美洲龍蝦一口氣上五樓不費勁。
換言之,美洲龍蝦的細胞在常態(tài)下顯然不會(huì )衰老,這使得美國龍蝦生物學(xué)不死。
染色體末端端粒是使任何生物體延緩衰老的有效途徑。但實(shí)際上鮮有證據表明這個(gè)機制被采用過(guò),不管是不死的植物還是永生的低等動(dòng)物如水母。Bosch說(shuō)它或許是高等動(dòng)物獨有。
當然,哺乳動(dòng)物也攜帶有染色體端粒酶,在人類(lèi)身上,它們活躍在海拉細胞中:第一類(lèi)已被證實(shí)的永生的人類(lèi)細胞。
但在這個(gè)案例中,永生反而讓人感覺(jué)悶悶的。海拉細胞如此命名是因為它們取自于——未經(jīng)本人同意——Henrietta Lacks,她因子宮癌死于1951年。
染色體端粒酶幫助腫瘤生長(cháng)和擴散,這或許是哺乳動(dòng)物只能在少數類(lèi)型的細胞中才用得上它們的緣故。海拉癌細胞或許是不死的,但它們的出現卻奪走了Henrietta Lacks的生命。

癌細胞不是人體內發(fā)現的唯一永生的細胞。我們的“種系”細胞也不會(huì )衰老。它們形成精子和卵細胞,它們如此攸關(guān)生命而足以抵擋衰老,所以小baby出生的時(shí)候很幼很嫩。
容我贅述一下小baby這個(gè)概念:是不是所有的新生兒都很幼嫩?不是,多利羊就不是。

多利羊由成年羊的乳腺細胞克隆而來(lái),它們扛不住衰老,所以它出生的時(shí)候滿(mǎn)臉滄桑,多利羊剛出生時(shí),體內細胞的端粒酶實(shí)在太短了,以至于它衰老得比那些不經(jīng)克隆的同齡的羊只快得多,最終它在大好韶華的6歲的年紀就因為肺病而一命嗚呼。
“對于人類(lèi)等生物體而言,永恒之種就是,我們有一個(gè)重置時(shí)鐘的機制?!盩homas說(shuō)。
對于這一點(diǎn),或許你不會(huì )感到驚喜,永恒之種就是我們的生殖細胞,染色體端粒酶或是一個(gè)關(guān)鍵,但這不是故事的全部。這意味著(zhù)對抗衰老將是一條漫漫征途,不管護膚霜的廣告說(shuō)得多好聽(tīng)。
人們在同個(gè)體死亡的爭斗中,也許是稍感寬心的。我們個(gè)體衰亡了,但因為我們的生殖細胞的特性,我們的種系并不會(huì )衰亡。從這個(gè)角度而言,人類(lèi)生生不息直至永生。
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