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為什麼生物普遍進化的方向是繁殖,而不是選擇永生呢?

我們從出生,之後開始學習生存技能,完成繁殖後代,然後邁向死亡,大部動物都遵循著這樣的規律。

作為有史以來最聰明的動物,我們克服了各種自然帶給我們的困難,我們渴望永生,但衰老總是不期而至,這似乎是進化的一個錯誤環節。

因為進化應該是選擇一個最有利的基因,但這個最有利的基因不應該是那個能永遠保持年輕健康的個體嗎?

如果進化唯一的目的是生存,為什麼生物部進化到永生呢?在繁殖和死亡的循環中,種群究竟能得到什麼好處,以至於放棄永生?

進化是優化基因的複製

細菌和人體細胞是不一樣的,細菌的DNA是環裝的,可以持續複製而不損失,所以從某種意義上講,許多單細胞生物是「永生的」,除非它們遇到什麼意外。

而人體細胞就算有了端粒酶的活性,可以一直不斷延長,但細胞內的代謝廢物和出錯的基因無法100%消除,隨著機體的衰老會積累損傷,最終停止正常運作。當這種情況發生時,我們就會死亡。

可以說,衰老到死亡只是像我們這樣的複雜生命體的一個特徵,但這麼做卻使我們的存在成為可能。

因為複雜生命體的單個細胞需要在受損時有序地死亡,而不是噴湧出自由基,不然整個機體將會失控。

關於進化有一個普遍誤解,認為它是為了生物體的最大生存而優化的,其實它是為了優化基因的複製。

生物體是一次性的容器,用來將基因從一個地方運送到另一個地方,並為基因的複製創造適宜的環境。

一旦你產生了後代,你就沒有進一步的進化用途了,所以從基因「利益」來說,生命體完全可以衰老,只要它存在,並可以複製就行了。

有限資源和長壽麵前做選擇

對於群居動物來說,撫養幼崽的情況要複雜一些,父母確實需要活得足夠長,才能把孩子撫養成人,並維持群體的安全。

然而,對於活過了生育適應期很久的個體來說,沒有任何遺傳優勢,他們為什麼還會存在於群體中呢?

因為我們有記憶和語言,所以讓我們中的一些人活到老年實際上是有好處的,這樣我們儲存的智慧和經驗就可以傳達給年輕一代。

在沒有其他方法可以保存群體的集體知識的情況下,物種確實可以從長壽中獲得了一些進化優勢。

但是,要想活到老年,群體有限的資源是要付出更多的代價,即使是現在,高科技和食物充足的社會裡,我們也只能提升到這樣的情況。

在有限資源和長壽帶來的好處面前,我們需要作出選擇,這就是為什麼衰老。這個機制是目前進化發現的最好機制,所以在5億年的時間裡和數百萬物種中從來沒有變化過。

永生的生物模擬

其實前面說這麼多都是衰老的間接利益,很難證明一個直接好處,所以我們需要一個直觀一點的東西。

來自巴西聖保羅大學的安德烈·馬丁斯創建了一個計算機模擬系統,模擬了永生物種和衰老物種之間的進化道路。

在他的模型中,他創建了兩組人,一組是「凡人」,另一組是「神仙」,並將他們置於一個網格中,這個網格會受到環境變化的影響。然後,他進行了一系列的模擬來觀察這兩組人的表現。

兩組模擬對象經過幾代的繁殖後,隨著環境的變化,一些人類後代發生了變異,或者說他們更好地適應了周圍的環境。

最終,凡人統治了神仙,神仙越來越不適應改變了的環境;更糟的是,因為大多數神仙還沒有死去,他們沒有空間繁殖後代,也沒有空間用更年輕、可能更健康的後代取代現在適應不良的成員。

當然這只是一個計算機模擬,沒有嚴格學術背景,但它卻很直觀的展現了衰老對種群的意義。

最後

進化成功與否的定義是基因能否得到更頻繁的複製,根據定義,任何使這種情況發生的機制都將隨著時間的推移而受到自然選擇的青睞。

如果長壽導致一個物種的基因組被更可靠地複製,那麼長壽就會被選中,在某種程度上,人類和其他大型群居哺乳動物的長壽也是這麼來的。

如果長壽不能幫助基因被複制,並帶來太多的成本,它將很快被淘汰。這就是為什麼昆蟲的自然壽命只有幾天,甚至幾個小時,但這是一個非常成功的進化策略。

在人類到來之前,昆蟲已經存在了數百萬年,我相信,在我們離開之後,昆蟲還會存在數百萬年。

參考資料

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

騰訊科技. 為什麼我們會衰老?

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