自然科普:古樹可以存活千年,動物為什麽不行?
來源:科學信仰
發布時間:2022-11-30
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“哀吾生之須臾,羨長江之無窮”,我們(men) 總是感歎自己的生命短暫,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,那麽(me) 我們(men) 為(wei) 什麽(me) 就做不到呢?

關(guan) 於(yu) 衰老和死亡,現代科學可以給出很多合理的解釋,比如細胞的分裂會(hui) 使染色體(ti) 上的端粒縮短,所以端粒的長度就會(hui) 限製細胞分裂的次數,最終導致機體(ti) 的衰老和死亡,但這其實隻能算作表麵因素,而非本質原因。因為(wei) 端粒的縮短並不是必然的,有些生物,包括我們(men) 身體(ti) 中的某些細胞都不存在端粒縮短的問題。

既然端粒的縮短並不是必然的,那麽(me) 為(wei) 什麽(me) 我們(men) 的端粒就一定要縮短呢?

要想窺探衰老和死亡的本質,我們(men) 還要在生物的演化中尋找原因。隻要你深入地了解生物演化的基本邏輯就會(hui) 發現,動物一開始的起點無論是高是低,最終都會(hui) 朝著衰老和死亡的趨勢演化。現在就讓我們(men) 來進行一個(ge) 假設,假設人類從(cong) 一開始就擁有一個(ge) 很高的起點,擁有永生不老的能力,看看之後的演化會(hui) 帶給我們(men) 怎樣的變化。任何生物都不是恒定不變的,這是因為(wei) 生物的基因會(hui) 發生突變。

生物的基因為(wei) 什麽(me) 會(hui) 發生突變呢?因為(wei) 如果基因不會(hui) 突變,這個(ge) 世界上就不會(hui) 存在生命了。

自然環境不是恒定不變的,它不但會(hui) 發生變化,而且在較大的時間尺度上,這種變化是相當驚人的,如果生物無法進行基因突變,那麽(me) 就沒有辦法去適應環境的改變,自然也就沒有辦法長時間存在。既然生物可以進行基因突變,那麽(me) 就產(chan) 生了一個(ge) 問題,這種突變是隨機的,可能是有利的,也可能是有害的,當然,也有可能是中性的。

產(chan) 生有害的基因突變沒有關(guan) 係,因為(wei) 有害的基因突變會(hui) 導致機體(ti) 出現功能異常,從(cong) 而喪(sang) 失競爭(zheng) 優(you) 勢,於(yu) 是就會(hui) 在自然選擇中被淘汰。

不過這種淘汰機製是有條件的,那就是有害突變所產(chan) 生的有害效應必須在生物的繁殖階段之前出現,這樣才能導致突變個(ge) 體(ti) 在將自己的基因傳(chuan) 遞下去之前就喪(sang) 失了競爭(zheng) 優(you) 勢。但如果有害突變所產(chan) 生的有害效應發生在繁殖階段之後,那麽(me) 這種有害基因便會(hui) 被傳(chuan) 遞下去。所以小兒(er) 麻痹會(hui) 越來越少,而老年癡呆會(hui) 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(wei) 什麽(me) 呢?因為(wei) 隨機的基因突變總會(hui) 發生。

一旦一個(ge) 個(ge) 體(ti) 出現了導致機體(ti) 衰老的突變,這種基因便會(hui) 被傳(chuan) 遞下去,而隨著衰老突變的個(ge) 體(ti) 越來越多,假以時日,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(hui) 產(chan) 生危害,而在生命早期反而能夠獲得優(you) 勢,因為(wei) 它能夠賦予機體(ti) 更強大的功能,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(wei) 什麽(me) 古樹能夠屹立千年不到呢?因為(wei) 古樹的長壽基因所產(chan) 生的優(you) 勢是發生在繁殖期之前的。

古樹即便存活千年,依舊擁有繁殖後代的能力,而且存活時間越長的古樹,它的繁殖能力就越強。為(wei) 什麽(me) 呢?因為(wei) 活的時間越長,它就越大,產(chan) 生的枝丫就越多、結出的種子就越多,所以相比那些短命的同類,它就能擁有更多的後代,它的基因就有更多的機會(hui) 傳(chuan) 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夥(huo) 了。相比之下,動物的身體(ti) 結構複雜,體(ti) 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(chan) 生不了任何優(you) 勢了。



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