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About this Episode
在我们的海洋和河流中漂浮的所有奇异而奇妙的水生生物中，您会因忽视九头蛇而被原谅。它以古希腊神话中可以再生头部的蛇命名，是水母、海葵和珊瑚的淡水近亲。有点像蒲公英种子，身体很长，一端有一簇触手，没什么可看的。但它们有一个非凡的特性，使它们成为生物学界的奇葩：它们可以再生。如果你把九头蛇切成很多块，每一块都会重新长成一个完整的新个体。
它们的再生特性激起了寻找自然界永生证据的生物学家的兴趣。为什么这些物种似乎不会死于自然原因？死亡是不可避免的吗？
衰老在 20 世纪中叶被描述为生殖和细胞维持之间的权衡。最初，有机体的身体利用它们的资源来生长和保持我们的健康——维持我们的细胞。在童年和青春期，重点是保持活力并尽可能变得强壮和健康。性成熟后，优先权转向繁殖。因为对于大多数生物来说，资源是有限的，优先生产后代可能会以保持健康为代价。
拿一条已经游到上游产卵并随后迅速死亡的鲑鱼为例。一切都是为了让鲑鱼有最好的机会到达产卵地，一旦到了产卵地，它就会充分利用这个机会。鲑鱼游回下游，在海上再存活一年，再次返回并再次成功产卵的机会是如此渺茫，以至于自然选择永远不会青睐这些个体。而且不管怎么说，他们已经成功地传递了一次基因。
但目前对事物死亡原因的理解更为具体。当生物体达到性成熟时，自然选择的力量减弱，衰老过程开始，最终导致死亡。但这并不是为下一代让路，这可能是“从利他主义的角度吸引人”，英国东安格利亚大学进化生物学和生物老年学教授阿列克谢·马克拉科夫 (Alexei Maklakov) 说。
在我们的一生中，我们的基因会收集突变。有些是完全随机的，有些是我们饮食或紫外线等外部因素的结果。大多数什么都不做或有害，很少有用。牛津大学人类学系进化生物学家 Gabriella Kountourides 说，在性成熟之前，“任何降低生物体繁殖可能性，甚至在繁殖前杀死生物体的基因突变，都会被强烈选择反对” . 然而，一旦生物体达到性成熟，它就能够将其基因传递给下一代。此时，自然选择的力量减弱了。
以我们产卵的鲑鱼为例。它在成年和繁殖方面做得很好。它的后代也可能有机会产卵。如果我们的鲑鱼在产卵后发生基因突变，随机延长了它的寿命并意味着它还能再活一年（尽管这种可能性极小），那么这些后代就不会比它们的兄弟姐妹有特别显着的优势。我们的鲑鱼已经有了一代（没有突变）。
从自然选择的角度来看，在繁殖后继续保持健康所需的努力几乎没有什么好处。因此，任何能够实现这一点的基因都不会受到选择压力的影响，而选择压力会导致它们变得更加普遍。Kountourides 说：“一个人想要活下去。但到那时，自然选择就不会那么努力了，因为没有什么可以继续给予下一代了。”
不过，并非所有生物都像我们曾经唯一产卵的鲑鱼那样极端。有些人确实存活了一段时间以生育更多的后代。我们 DNA 的大多数突变都会产生负面影响或没有影响。我们的身体能够修复部分 DNA 损伤，但由于自然选择的力量较弱，我们的修复能力会随着年龄的增长而退化。
但是衰老和死亡会以两种方式发生——由于自然选择较弱而导致的负突变的积累，以及可能对繁殖有利但对长寿不利的突变。
后者的一个例子可能是 BRCA 基因突变。众所周知，这些会显着增加患乳腺癌和卵巢癌的风险，但也与携带突变的女性的生育能力更高有关。因此，BRCA 基因突变可能会在生命早期提供生殖优势，随后在生命后期带来更大的健康风险。但由于性成熟后自然选择减弱，繁殖优势大于劣势。
俄勒冈州立大学的生物学家 Kaitlin McHugh 说：“生命早期发生的一切都将超过生殖年龄之后发生的一切，因为生殖潜力才是真正重要的。”
细胞停止分裂的细胞衰老可能是生命早期具有优势但生命晚期具有劣势的另一个例子。衰老可以保护我们免受癌症的侵害，因为它可以防止 DNA 受损的细胞增殖。然而，在生命的后期，衰老细胞会在组织中积聚，造成损伤和炎症，并且是与年龄相关的疾病的先兆。
虽然大多数物种都会老化，但也有一些例外。例如，许多植物表现出“可忽略不计的衰老”，并且已知一些物种可以存活数千年。一个特别奇怪的例子是犹他州鱼湖国家森林中的潘多树。这棵树实际上是一群基因相同的雄性颤杨树，由一个单一的根系连接在一起。它占地超过100 英亩（400,000 平方米），估计重量超过 6,613 吨（6,000 公吨）。一些估计表明它可能已有10,000 多年的历史。
水螅的亲戚，不朽的水母，还有另一种确保长寿的巧妙方法——如果它受伤、生病或受到压力，它能够从成年生命阶段恢复到早期水螅体阶段。“虽然到了某个时候，你要问问自己，是同一个人还是不同的东西？” 麦克休说。
Maklakov 说，也有人认为某些物种随着年龄的增长而变得更加成功——被称为“负衰老”——但是这方面的证据很粗略。
Maklakov 说：“如果该物种的生态由于某种原因导致繁殖率普遍较低，或者你根本无法在生命早期繁殖，这就会改变选择的运作方式。” 在后宫交配的动物中可能会发现这样的例子——例如海象或鹿。一个雄性可能控制一整群雌性。该群体的规模，以及他可能拥有的后代数量，可能会随着他的年龄和体型而增加。所以，他的生殖产量不断上升。
Maklakov 说，虽然某些物种确实可以随着年龄的增长而保持其繁殖能力，但它们并不是负面衰老的真实例子，而且声称同样如此的研究可能存在缺陷。最终，海象将无法无限期地控制后宫。
但性可能对我们如何变老起到奇怪的作用。根据伦敦大学学院的 Megan Arnot 和 Ruth Mace 的一项研究，有规律性行为的女性更年期开始较晚。他们认为这是一个权衡的例子——如果没有怀孕的机会，那么消耗在排卵上的能量可以更好地被身体的其他部分使用。
但在动物王国的其他部分，生育能力更强似乎会加速衰老。例如，拥有更多后代的蝙蝠比拥有更少后代的蝙蝠寿命更短。也许，如果有机会进行繁殖，他们会全力投入其中。“在时间上存在这种权衡，在生命早期繁殖得很好的生物体在生命后期就没有那么好，”麦克休说。（再一次，我们的九头蛇也是这个规则的例外。他们的生育率似乎在他们的一生中并没有下降。）
还有一些物种的寿命在两性之间差异很大。通常情况下，蚂蚁、蜜蜂和白蚁有一个国王或王后，与它们不育的工蚁相比，他们可能具有很高的生育能力和长寿。就他们而言，为什么繁殖成本不会缩短他们的寿命？答案可能是国王或王后免受工人们面临的许多威胁，而且他们两种生活方式的差异如此之大，以至于衰老理论并不同样适用于他们。
那么，如果生殖对我们的寿命有如此强烈的影响，为什么在我们中的许多人停止生育后，人类还能活这么久？
祖母假说表明，对于年长的亲戚来说，活下去很重要，因为生育是一项成本高且风险大的事情。一位祖母可以通过投资于她的孙辈来确保她自己的一些基因的生存，因此从自然选择的角度来看，更长的寿命可能会带来优势。Kountourides 说：“有祖母在身边的家庭具有更高的生殖适应性，这可能是因为母亲可以专注于生育更多的孩子，而祖母则帮助抚养已经存在的孩子。”
但由于孙辈与祖母的基因只有 25% 相同，因此他们与祖母的关系就像她与侄女和侄子的关系一样。
“也可能只是因为过去没有足够多的女性存活下来，无法在 50 岁时生育。因此，对于 50 岁女性生育情况的选择非常非常少，”Maklakov 说，回到衰老的核心原则——繁殖后自然选择减弱。晚年发生在我们身上的很多事情可能并不令人愉快——但也没有强大的进化力量来帮助保护我们免受其害。
它们的再生特性激起了寻找自然界永生证据的生物学家的兴趣。为什么这些物种似乎不会死于自然原因？死亡是不可避免的吗？
衰老在 20 世纪中叶被描述为生殖和细胞维持之间的权衡。最初，有机体的身体利用它们的资源来生长和保持我们的健康——维持我们的细胞。在童年和青春期，重点是保持活力并尽可能变得强壮和健康。性成熟后，优先权转向繁殖。因为对于大多数生物来说，资源是有限的，优先生产后代可能会以保持健康为代价。
拿一条已经游到上游产卵并随后迅速死亡的鲑鱼为例。一切都是为了让鲑鱼有最好的机会到达产卵地，一旦到了产卵地，它就会充分利用这个机会。鲑鱼游回下游，在海上再存活一年，再次返回并再次成功产卵的机会是如此渺茫，以至于自然选择永远不会青睐这些个体。而且不管怎么说，他们已经成功地传递了一次基因。
但目前对事物死亡原因的理解更为具体。当生物体达到性成熟时，自然选择的力量减弱，衰老过程开始，最终导致死亡。但这并不是为下一代让路，这可能是“从利他主义的角度吸引人”，英国东安格利亚大学进化生物学和生物老年学教授阿列克谢·马克拉科夫 (Alexei Maklakov) 说。
在我们的一生中，我们的基因会收集突变。有些是完全随机的，有些是我们饮食或紫外线等外部因素的结果。大多数什么都不做或有害，很少有用。牛津大学人类学系进化生物学家 Gabriella Kountourides 说，在性成熟之前，“任何降低生物体繁殖可能性，甚至在繁殖前杀死生物体的基因突变，都会被强烈选择反对” . 然而，一旦生物体达到性成熟，它就能够将其基因传递给下一代。此时，自然选择的力量减弱了。
以我们产卵的鲑鱼为例。它在成年和繁殖方面做得很好。它的后代也可能有机会产卵。如果我们的鲑鱼在产卵后发生基因突变，随机延长了它的寿命并意味着它还能再活一年（尽管这种可能性极小），那么这些后代就不会比它们的兄弟姐妹有特别显着的优势。我们的鲑鱼已经有了一代（没有突变）。
从自然选择的角度来看，在繁殖后继续保持健康所需的努力几乎没有什么好处。因此，任何能够实现这一点的基因都不会受到选择压力的影响，而选择压力会导致它们变得更加普遍。Kountourides 说：“一个人想要活下去。但到那时，自然选择就不会那么努力了，因为没有什么可以继续给予下一代了。”
不过，并非所有生物都像我们曾经唯一产卵的鲑鱼那样极端。有些人确实存活了一段时间以生育更多的后代。我们 DNA 的大多数突变都会产生负面影响或没有影响。我们的身体能够修复部分 DNA 损伤，但由于自然选择的力量较弱，我们的修复能力会随着年龄的增长而退化。
但是衰老和死亡会以两种方式发生——由于自然选择较弱而导致的负突变的积累，以及可能对繁殖有利但对长寿不利的突变。
后者的一个例子可能是 BRCA 基因突变。众所周知，这些会显着增加患乳腺癌和卵巢癌的风险，但也与携带突变的女性的生育能力更高有关。因此，BRCA 基因突变可能会在生命早期提供生殖优势，随后在生命后期带来更大的健康风险。但由于性成熟后自然选择减弱，繁殖优势大于劣势。
俄勒冈州立大学的生物学家 Kaitlin McHugh 说：“生命早期发生的一切都将超过生殖年龄之后发生的一切，因为生殖潜力才是真正重要的。”
细胞停止分裂的细胞衰老可能是生命早期具有优势但生命晚期具有劣势的另一个例子。衰老可以保护我们免受癌症的侵害，因为它可以防止 DNA 受损的细胞增殖。然而，在生命的后期，衰老细胞会在组织中积聚，造成损伤和炎症，并且是与年龄相关的疾病的先兆。
虽然大多数物种都会老化，但也有一些例外。例如，许多植物表现出“可忽略不计的衰老”，并且已知一些物种可以存活数千年。一个特别奇怪的例子是犹他州鱼湖国家森林中的潘多树。这棵树实际上是一群基因相同的雄性颤杨树，由一个单一的根系连接在一起。它占地超过100 英亩（400,000 平方米），估计重量超过 6,613 吨（6,000 公吨）。一些估计表明它可能已有10,000 多年的历史。
水螅的亲戚，不朽的水母，还有另一种确保长寿的巧妙方法——如果它受伤、生病或受到压力，它能够从成年生命阶段恢复到早期水螅体阶段。“虽然到了某个时候，你要问问自己，是同一个人还是不同的东西？” 麦克休说。
Maklakov 说，也有人认为某些物种随着年龄的增长而变得更加成功——被称为“负衰老”——但是这方面的证据很粗略。
Maklakov 说：“如果该物种的生态由于某种原因导致繁殖率普遍较低，或者你根本无法在生命早期繁殖，这就会改变选择的运作方式。” 在后宫交配的动物中可能会发现这样的例子——例如海象或鹿。一个雄性可能控制一整群雌性。该群体的规模，以及他可能拥有的后代数量，可能会随着他的年龄和体型而增加。所以，他的生殖产量不断上升。
Maklakov 说，虽然某些物种确实可以随着年龄的增长而保持其繁殖能力，但它们并不是负面衰老的真实例子，而且声称同样如此的研究可能存在缺陷。最终，海象将无法无限期地控制后宫。
但性可能对我们如何变老起到奇怪的作用。根据伦敦大学学院的 Megan Arnot 和 Ruth Mace 的一项研究，有规律性行为的女性更年期开始较晚。他们认为这是一个权衡的例子——如果没有怀孕的机会，那么消耗在排卵上的能量可以更好地被身体的其他部分使用。
但在动物王国的其他部分，生育能力更强似乎会加速衰老。例如，拥有更多后代的蝙蝠比拥有更少后代的蝙蝠寿命更短。也许，如果有机会进行繁殖，他们会全力投入其中。“在时间上存在这种权衡，在生命早期繁殖得很好的生物体在生命后期就没有那么好，”麦克休说。（再一次，我们的九头蛇也是这个规则的例外。他们的生育率似乎在他们的一生中并没有下降。）
还有一些物种的寿命在两性之间差异很大。通常情况下，蚂蚁、蜜蜂和白蚁有一个国王或王后，与它们不育的工蚁相比，他们可能具有很高的生育能力和长寿。就他们而言，为什么繁殖成本不会缩短他们的寿命？答案可能是国王或王后免受工人们面临的许多威胁，而且他们两种生活方式的差异如此之大，以至于衰老理论并不同样适用于他们。
那么，如果生殖对我们的寿命有如此强烈的影响，为什么在我们中的许多人停止生育后，人类还能活这么久？
祖母假说表明，对于年长的亲戚来说，活下去很重要，因为生育是一项成本高且风险大的事情。一位祖母可以通过投资于她的孙辈来确保她自己的一些基因的生存，因此从自然选择的角度来看，更长的寿命可能会带来优势。Kountourides 说：“有祖母在身边的家庭具有更高的生殖适应性，这可能是因为母亲可以专注于生育更多的孩子，而祖母则帮助抚养已经存在的孩子。”
但由于孙辈与祖母的基因只有 25% 相同，因此他们与祖母的关系就像她与侄女和侄子的关系一样。
“也可能只是因为过去没有足够多的女性存活下来，无法在 50 岁时生育。因此，对于 50 岁女性生育情况的选择非常非常少，”Maklakov 说，回到衰老的核心原则——繁殖后自然选择减弱。晚年发生在我们身上的很多事情可能并不令人愉快——但也没有强大的进化力量来帮助保护我们免受其害。
Hosts & Guests
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