為什麼會有死亡和腫瘤？

在有人類歷史以來，自然衰老死亡就一直是存在的，然後我們可能想當然的就會認為自然衰老死亡是一個很理所應當的事情。但事實真的是這樣的嗎？

在有人類歷史以來，自然衰老死亡就一直是存在的，然後我們可能想當然的就會認為自然衰老死亡是一個很理所應當的事情。但是並不是這個樣子，目前的研究確實發現有些生物(低等生物)具有永生的能力。那麼，問題來了，永生能力是進化出來的還是衰老死亡能力是進化來的呢?

我們從達爾文的進化論角度來嘗試解讀一下這個問題。如果永生能力是進化而來的，試想一下，這個能力存在的意義是什麼，是通過什麼樣的選擇壓力使一些生物具有了永生的能力?我想了很久，確實沒有想到過什麼選擇壓力可以讓一個物種為了適應環境而篩選出該物種中具有永生能力的個體並繁衍下去。於是我做了另一個假設，衰老死亡並不是一個生物與生俱來的能力，它可能是一個生物進化出來的能力，在後天的自然選擇壓力下逐漸被篩選出來!下面是開腦洞時間，我們來粗略分析下是什麼樣的自然選擇壓力篩選出了衰老死亡這個表型!

達爾文進化論一般概括為：過度繁殖、生存競爭(物種間和物種內兩種)、自然選擇、適者生存。

試想，最初的地球上存在的生物都是永生性的，不會死亡，它們可以不斷的繁殖，種群不斷的擴大，同時因為突變的存在，種群中的個體具有不同的基因型，這樣的物種個體數目可以不斷的累加擴大，終究會有適應環境變化的個體可以存活下來，但是這樣的種群存在一個問題，同一個物種的個體維持生存和繁衍所需要資源可能是一樣的，而資源總是有限的，在有限的資源下，物種間要競爭，而特定物種內老的個體和新的個體要通過競爭來獲得資源(種內競爭激烈)，新個體的繁殖會受到一定的限制，攜帶各種新突變的個體的比例就會較小，換句話就是說物種基因庫的基因多樣性不足，這就造成兩種問題，可能該物種競爭不過其他物種而滅絕，或者一旦環境劇變，可能這個物種會因為沒有足夠多適應新環境的個體而造成物種滅絕。因此可見，這樣的物種發展策略對物種的維持是不利的。 假設在這些眾多的具有永生能力的物種中出現了一個新的物種，他們進化出了一種自然衰老死亡的能力，老的個體在生存一定時間後就會自然衰老死亡，這樣的表型就會帶來一些好處，老的個體衰老死亡就會將資源讓位於新的個體，降低物種內競爭壓力，同時就增加了該物種的種間競爭能力，這樣利於新的個體生存和繁殖，繁殖過程通過突變和基因重組有會產生更多的新基因型個體，這些個體可以經過不斷變化的環境選擇壓力的篩選，物種的基因庫多樣性也更有能力來支持該物種度過劇變的環境而生存下來。 綜合分析一下，具有衰老死亡能力的個體相比永生性的個體而言，物種繁殖能力更強、物種間競爭力更強、基因庫突變速度更快、基因庫對基因的更新速度更快，這就使得該物種對環境的適應速度更快，也就更容易在不斷變化的選擇壓力下維持物種的延續。綜合這些考量，永生性的個體可能在與具有衰老死亡能力的個體的競爭和環境壓力篩選下逐漸的退出了歷史舞台。然後，一個具有衰老死亡的新世界出現在各個物種面前。

從衰老死亡就會自然的先導腫瘤，腫瘤又是為什麼要出現的呢?我們依舊從達爾文的進化論角度來分析。

眾所周知，腫瘤的發生需要細胞不斷的積累突變，最終發展到基因組變的不穩定，細胞完全不受控制的無限制分裂。突變是怎麼樣產生的呢?只要有一定生物學知識的人就知道，這源自於遺傳物質複製中的錯誤。遺傳物質複製是一般是通過DNA polymerase 完成的(少數RNA 病毒除外)，這裡我們來引入一個DNA polymerase容錯性的概念，即DNA polymerase複製特定長度的DNA時引入突變的數量。

試想，如果DNA polymerase的容錯性很高會有怎樣的結果? 過高的容錯性就會帶來高頻的基因突變，因此過高的基因突變頻率會使個體攜帶大量的基因突變(例如HIV病毒，註：該病毒為RNA病毒，遺傳物質複製過程略有不同，為了方便理解，我們這裡不考慮該問題)，個體基因組差異會很大，這有利於物種適應各種環境。但是很多時候基因突變是不利的，對於複雜基因組生物來說，生物體內的各個生化過程是受到嚴格調控的，一個不利突變可能會使整個生物系統陷入崩潰(例如：鐮刀形紅細胞>症、>等)，因此這樣的高容錯性並不適用於複雜基因組生物。因為以上原因，目前生物學中發現的使用高容錯性複製策略的物種基本都是一些病毒等極簡單基因組生物。 如果DNA polymerase的容錯性很低又會怎樣呢?過低的容錯性就會使物種的基因組很穩定，親代與子代間的差異就會很小，這樣會使物種基因庫多樣性很低，由於物種內個體間差異過小，面對環境變化的能力過於薄弱，可能一次環境劇變，整個物種中都沒有可以適應新環境的個體，這樣的物種就會被自然選擇淘汰掉。

由此可見，對於複雜基因組生物而言，DNA polymerase的容錯性應該控制在一定的範圍內，這樣既可以保證不會因為過多的突變而造成個體系統崩潰，又可以保證一定物種基因庫多樣性，這樣的多樣性足夠用來應對環境的變化。DNA polymerase的容錯性被控制在一定的範圍內對整個物種(尤其是複雜基因組物種)的延續具有重要的意義。

回到腫瘤的話題，腫瘤的產生就是因為細胞不斷的積累突變才產生的。而這些可能要歸功於DNA polymerase的容錯性，隨著個體的生長，遺傳物質不斷的複製，不斷積累突變，最終複雜基因組生物的個別細胞就會系統崩潰，崩潰的結果有兩種：多數情況下會造成細胞凋亡或壞死，但也會有情況造成細胞不再受機體調控，突變使細胞具有了不停複製的能力，最終造成了腫瘤(也就是系統崩潰的一種)。這種系統崩潰會殺死老的個體，使其將資源讓位於新個體，客觀上又促進了物種的進化。這樣看來，腫瘤(準確點說 應該是系統崩潰)也可能是自然選擇的產物。

達爾文的進化論結合羅納德·費希爾的遺傳漂變理論以及木村資生的中性突變理論真的可以解釋好多原理性的問題呢。 上面的東西純屬分析，沒有數據支持，算是提出的假說吧。這樣想來，我們的存在不過是為了物種的延續、為了基因庫的位置，基因果然很自私啊。

本文轉自生物谷。本文所有信息僅供參考，具體診療請在醫生指導下進行。

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