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針對“永生是否可能”這個問題，水螅和它的近親已經提供了一些迷人的線索。可大部分生物為什麼還是逃不出死亡的命運？
撰文 | 威廉·帕克（William Park）
翻譯 | 謝汝雨
審校 | clefable
比起海洋和河流中其他光怪陸離的水生生物，水螅（hydra）很容易被忽略。它們生活在淡水之中，是水母、海葵和珊瑚的近親，長得有點像蒲公英的種子：長長身體的一端是一團觸鬚，本身沒什麼看頭。
不過，它驚人的再生能力成為了生物學中一個謎團。
即使被切成許多塊，每一塊都能再生成一個全新、完整的個體。也因為如此，科學家以古希臘神話中可以斷頭再生的九頭蛇海德拉為其命名。
水螅的再生能力激發了生物學家的興趣——從自然界尋求生物永生的證據，為什麼這些物種不會因為自然原因死亡？死亡真的必然會發生嗎？
水螅（圖片來源：Stephen Friedt via Wikimedia Commons）
20世紀中期，人們認為衰老是生物在生殖和細胞維護之間做出的一種
權衡
。最初，生物會利用資源來生長、維持細胞健康。從童年到青春期，生物體的重心就是活下去，並儘可能保持強壯和健康。在性成熟後，重心會轉為繁殖。對大多數生物來說，資源是有限的，因此生育後代可能需要以犧牲健康為代價。
以鮭魚為例，它們通常需要逆流游到上游去產卵，隨後很快就會死亡。
這種動物付出的一切代價，都是為了有最大的機率游到產卵地，並在那裡產卵。
對鮭魚來說，產卵後回到下游、在海里多生存一年後再返回上游併成功產卵的機會太渺茫了，因此自然選擇也不會更青睞這樣的個體。但無論如何，鮭魚都成功將自己的基因傳遞了下去。
而如今，人們對“為什麼所有生物都會死”的理解變得更具體了一些。
當生物性成熟時，自然選擇的影響會減弱，衰老過程會開始，最終導致死亡。
不過，英國東英吉利大學演化生物學和老年學教授阿列克謝·馬克拉科夫（Alexei Maklakov）認為，這個過程並不是在給下一代鋪路。
在生物的生命歷程中，基因上會積累突變。這些突變有些是完全隨機的，有些則由飲食、紫外光等因素導致。大多數突變要麼沒用要麼有害，只有非常少的一部分是有益的。英國牛津大學人類學系的演化生物學家加布裡埃爾·坎圖裡德斯（Gabriella Kountourides）認為，在性成熟前，如果有某些基因突變會降低生物繁殖的機率，或者讓生物在繁殖前就死去，這樣的突變就會被自然選擇摒棄。
然而，一旦生物到性成熟階段，它就有能力將基因傳給下一代。從此時起，自然選擇的力量便會減弱。
還是說回鮭魚。它們很擅長讓自己活到成年並繁殖，它們的後代也很有機會成功產卵。如果出現了極其罕見的情況，鮭魚在產卵後發生某種基因突變，讓它延長了壽命，可以多活一年，那新產生的後代也不會更有優勢。之前生出的那一波已經在了。
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從自然選擇的角度來看，生物在繁殖後繼續保持健康沒有多大好處。
所以，與此相關的基因並不會因為自然選擇而變得更普遍。坎圖裡德斯認為，一個個體可能想要活得更久，但自然選擇不會朝這個方向努力，因為這樣也不會持續給下一代帶來好處。
只是，並非所有生物都像鮭魚這麼極端，在產卵後就會死亡，一些生物確實會為了多產一些後代而活得更久一些。生物DNA中的大部分突變都是有害或無影響的。機體能夠修復其中一部分DNA的損傷，但隨著年齡的增長，自然選擇的力量減弱，機體修復DNA的能力也在下降。
不過，衰老和死亡是以兩種方式發生的：一是自然選擇力量減弱使有害突變積累，二是一些對生殖有利的突變會影響長壽。
BRCA基因突變可以佐證後一種方式。
這些基因突變會顯著增加患乳腺癌和卵巢癌的風險，但攜帶這些突變的女性生育能力也更強。
所以，可能是BRCA基因突變為前半生提供了生殖優勢，但在生命後期會增加健康風險。由於性成熟後，自然選擇力量會削弱，所以這些基因突變帶來的生殖優勢蓋過了後期在健康方面的劣勢。
美國俄勒岡州立大學的生物學家凱特琳·麥克休（Kaitlin McHugh）認為，
生命早期發生的事情顯然比繁殖後的要重要
。因為繁殖潛力才是真正重要的。
細胞衰老
（cell senescence），就是細胞停止分裂，可能也是對生物早期生活有利、而對後期生活有害的一個例子。細胞衰老可以阻止DNA受損的細胞增殖，進而預防癌症。然而在生命後期，衰老的細胞會在組織中積累，導致損傷和炎症，這些都是出現衰老相關疾病的預兆。
儘管絕大多數物種會衰老，但總有一些例外。比如，許多植物的衰老可以“忽略不計”，還有一些物種可以活數千年。比如美國猶他州魚湖國家森林公園的潘多樹。這棵樹實際上是一個基因相同的雄性顫楊樹群體，之間透過單一根系相連，佔地面積超過40萬平方米，重量估計超過6613噸。據估算，它可能已經活了1萬多年。
“潘多”是由一株雄性顫楊無性繁殖出的一整片樹林，根系相互連線，且擁有相同DNA（圖片來源：Wikimedia Commons）
水螅的近親燈塔水母，有“永生水母”的稱號，它也有一個保障長壽的妙招——
如果受到傷害、疾病或壓力影響，燈塔水母可以從成年階段恢復到早期階段
。麥克休說：“雖然某種程度上，我們會思考，這還是不是同一個個體？”
馬克拉科夫說，還有一種觀點認為，一些物種會隨著年齡增長而變得更成功，也被稱為“負衰老”（negative senescence），但這方面的證據還並不充分。
馬克拉科夫認為，“如果由於某種原因，物種繁殖能力普遍較低，或者根本無法在生命早期繁殖，就會改變自然選擇的運作方式。”這樣的例子常出現在一夫多妻制的動物中，如海象或鹿，一隻雄性可能控制著一群雌性。這個群體的規模，以及它可能擁有的後代數量，可能會隨著雄性的年齡和體型而增加。因此，雄性的繁殖能力也會不斷增加。
他還指出，雖然有些物種確實可以隨著年齡的增長而保持繁殖能力，但並不是真正的“負衰老”——已經發表的一些研究很可能存在缺陷。比如，雄性海象其實不能無限期地擁有眾多配偶。
不過，在衰老過程中，性可能發揮著奇特的作用。
根據英國倫敦大學學院梅根·阿諾特（Megan Arnot）和露絲·梅斯（Ruth Mace）的一項研究，擁有規律性生活的女性更年期會開始得較晚。其中也體現出了一種權衡——如果沒有懷孕的機會，排卵所消耗的能量可能被身體的其他部位更好地利用。
但在其他動物中，較強的生育能力似乎會加速衰老。例如，後代多的蝙蝠通常壽命更短。如果有機會繁殖，蝙蝠也許會放棄一切，包括生命。麥克休表示，這是一種時間上的權衡，在早期生活中能很好地繁殖的生物，後期不會再過得那麼好。（不過，水螅是這個規則中的例外，在一生中，它們的生育率似乎沒有下降。）
有一些物種中，兩性之間的壽命會有巨大差異。幾個典型的例子是，螞蟻、白蟻群和蜜蜂都有一個蟻后或蜂王。相比於沒有生殖能力的工蟻或工蜂，蟻后或蜂王的生育能力會更高，壽命也更長。為什麼繁殖的成本不會減少蟻后或蜂王的壽命？可能是因為蟻后或蜂王並不會面對工蟻或工蜂所面臨的許多威脅，並且生活方式不同，因此在這類物種中，衰老理論無法等效適用於兩性。
那麼，如果繁殖對壽命的影響這麼大，為什麼許多人在生完孩子後還能活這麼久呢？
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“
祖母假說
”（grandmother hypothesis）認為，繁殖是一項耗能且充滿風險的活動，而年長的親戚能提供一些幫助，這對繁殖是很重要的。祖母可以透過撫養孫輩來確保自己的部分基因存活下來，而從自然選擇的角度來看，長壽可以帶來一些優勢。坎圖裡德斯（Kountourides）表示，擁有祖母的家庭的繁殖適應度（reproductive fitness，用來評估特定基因型個體在繁殖上的成功率）也會更高，可能是因為母親能夠專注於生更多的孩子，而
祖母能幫助撫養已經出生的孩子
。
但由於孫輩與祖母只共享25%的基因，因此祖母與孫輩的關係與和侄女、侄子的親緣關係一樣。
馬克拉科夫表示，也可能只是因為在過去，沒有足夠多的女性活到50歲，就很少在那個年齡段生育。因此，自然選擇對女性50歲時生殖的影響非常非常小。回到衰老的核心原則——繁殖後自然選擇力量減弱。
所以，人們在晚年生活中經歷的很多事情可能並不愉快，但自然選擇也沒有足夠強大的力量來保護我們不受傷害了
。
https：//www。bbc。com/future/article/20220805-why-do-we-die
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