從生物或者醫學角度解釋,人為什麼會死?
是細胞的分裂的次數有限?還是人體器官隨著時間推移在不斷氧化?還是其他什麼原因?
人的壽命有限由兩方面決定:單個細胞壽命有限,細胞分裂次數有限
1. 單個細胞壽命是有限的
單個細胞在其生命過程中,其遺傳物質即DNA會在各種外界刺激下會受到損傷,損傷慢慢積累到後來就會使細胞正常功能受損(除此外代謝過程中的廢物毒物也會積累),這時候為了防止細胞發生癌變危及整個生命體,一種名為「細胞凋亡apoptosis」細胞程序性死亡就會被引發。所以,人體的單個細胞是不能永生的。2. 細胞分裂次數是有限的
人體細胞內的遺傳物質是染色體,這是一種線性的DNA結構,其兩端的部分被稱為「端粒telomere」,每次細胞分裂時染色體就一分為二,但是因為DNA合成酶自身的局限,端粒都會丟失一部分,分裂很多次後端粒會變得很短甚至完全沒有,這個時候細胞凋亡也會被引發,所以細胞分裂的次數也是有限的。
所以我們可以得出結論了,人體的每個器官都是由很多細胞組成的,每個細胞壽命都是有限的,而且也不能一直產生新的細胞補充已死的細胞,所以每個器官都終有衰竭的一天,一旦一個重要器官衰竭了,影響到了人體生理活動(呼吸消化代謝等等),人體作為一個整體就死去了。
補充說明一下壽命無限的癌細胞:如果細胞從凋亡中逃逸了,即發生了癌變,單個細胞雖然永生化並且可以無限分裂(由於端粒酶激活導致分裂次數不受端粒限制),但是這個細胞正常功能卻喪失了,它的快速分裂導致越來越多的癌細胞取代正常細胞,同樣造成所在器官功能的喪失和衰竭,導致整個人體的死亡。
既然各位談到了種群層面和進化,我就說一下我對個體死亡在種群意義的理解: 我基本贊成Hillman 說的,正是因為個體會死亡,所以才會有繁殖後代,才會有個體差異,在環境改變的時候才會總有一些個體能夠適應;相反如果個體永生,那麼種群內個體之間也會趨於沒有差異(因為只有對環境最大程度適應的才能活下來,如果時間足夠長,第一名會無限繁殖到佔據所有資源,其他個體被徹底淘汰),那麼一旦環境改變,種群中沒有適應性的個體,也就只能滅絕了。總結說來,死亡的存在導致了種群內部動態的多樣性,增加了種群對環境變化的適應能力。或者說,不死的物種,不如能死的物種更能適應環境。如果有永生的個體人,那他一定不能算是人類了 。
人類細胞分裂一定次數後就會衰老,失去分裂能力,只有兩種細胞例外,一種是生殖細胞,還有是癌細胞。癌細胞就是所謂永生細胞,可以無限分裂,但人類的身體養不起這類細胞,他們無限增長,會擠占其他細胞生長所需的空間和養分,最終破壞體內平衡,摧毀整體。
另外,所有的人類都來自受精卵,受精卵發育成個體分裂出新的精子或卵子,生殖細胞的分裂次數也是沒有限制的,所以我們能不斷產生後代,從這點來說人類就是永生的。好像有人把人類比喻為地球的癌細胞,因為孕育的人類的生態系統已經無力限制人類擴張了,就像人類失去了對癌細胞增殖的控制能力。
我們可以假設出現了一個永生生物(就是排除外力,他不會自然死亡),那無論他是什麼形態為了維持自己都必需做一件事,從環境攝入自己可利用的物質能量,同時排出不能利用的。
由於他是永生的這個過程永遠持續,他就會將環境中有利於自己的因素都消耗光,最後死亡,如果他有繁殖能力,不是個體而是種群,那這個過程會指數加快。
非永生生物解決上面問題的辦法是變異,新老交替,得到新基因,接受新的營養攝入渠道,永生生物因為永生反而沒有這個能力,成熟個體不會像蜘蛛俠一樣,整體基因重構,身體結構也重構。
現有生物的進化策略是,以個體死亡換取種群相對更長的生命周期,但不是永生。從染色體角度說,可能是因為端粒在複製過程中不斷損失,最終導致複製無法進行,從而影響到細胞的分裂等過程,這樣就使得細胞的更新速度跟不上衰老死亡速度,所以就會死掉
記得老師說過,無論是因為什麼原因,都是死於循環障礙(代謝障礙)。
無論是細胞分裂達到了極限,無論是衰老,都是最後功能跟不上了,不能滿足機體的需要
呼吸衰竭,缺氧…細胞、組織間氣體營養物質交換障礙,大腦對氧氣的需求很高,一旦長時間缺氧就「死」了。腦死亡了,一切由神經控制的生命活動也就逐漸停止了。
這麼說吧,從出生開始,各個系統開始發育,也就是分裂,到達成年後,人體內的很多細胞是不會再繼續分裂的,比如神經細胞,肌肉組織的細胞等。這時候在分裂活動的細胞就是有生髮功能的細胞組織,比如,皮屑不斷脫了,但是皮膚還是在,就是由於上皮組織幹細胞生髮作用,血紅細胞分解代謝之後又有新細胞產生,是由於骨髓造血幹細胞分裂增殖的緣故等等。細胞是有壽命的,這個是有基因控制,根據基因的開關轉錄表達的結果(程序性衰老),或者和端粒及端粒酶的變化(複製性衰老)。當細胞壽命終止,細胞凋零,也就造成機體死亡。
如果從種群的角度討論的話,種群可以無限繁殖,無限生存下去,但是環境資源是有限的,所以種群不能無限的繁殖下去,要淘汰一部分弱者,即這些弱者要麼失去生命,要麼從頭就不存在過。人類也是一個生物種群,也要符合這樣的規律。所以會出現部分地區餓死等現象。另外一方面,自然會優先選擇留下新生的,經歷了長時間的生存鬥爭的個體會自然衰老被淘汰。
從個體角度討論的話,就是細胞是有生命周期的。細胞到達一定的時間後會自然衰老,進而凋亡保持機體的平衡,同時新細胞產生。當機體中大多數細胞處於衰老狀態或凋亡狀態,而新細胞的產生不足以抗衡這種衰老力量,那麼機體就會呈現衰老狀態,進而各細胞、各器官、各組織衰竭,導致機體死亡。
這些都是討論的是正常死亡。如果因意外死亡的話,就要另外討論了。往往意外死亡是因為某些關鍵器官的細胞死亡導致關鍵器官無法正常工作,而導致機體死亡。人的死亡就是一個不斷衰老過程的終態,而通常認為個體的衰老受到相應分子機制的調控。衰老的分子機制還存在許多爭議,一個普遍的認識是,衰老受多種分子機制的綜合調控,譬如端粒理論、自由基理論等等。以下提一點個人的大膽假設,細胞內存在許多生化反應,生化反應又產生各種各樣的產物,如果假設某些「衰老信號分子」的產生是隨機的,而產生概率隨時間延長而增大,一旦該種信號分子產生,就可以介導衰老過程。簡單來講,人的死亡可能是由於一些細胞內隨機事件的富集所產生的,這或許可以解釋一些種群內的超長壽現象。
《失控》裡面對生物死亡有比較深刻的見解。從進化角度來說,生物的基因必然要有一定的可變異性,否則無法在進化中適應新環境,變異性就意味著非永恆的生物體構成的群落才能持久的存在,也就是說,人之必死是為了保持整個人類不斷地更新進步,很早之前可能進化出了在某種環境下永生的生物,但是環境是永久保持變化的,有時候還非常劇烈,這種「永生」的生物最終還是被自然選擇淘汰掉了。
人體就像一個複雜精密的儀器,多器官系統協調運作。就像器械運行一樣,時間久了就會有耗損衰老。得了疾病,就像損壞了一個零部件,這也會影響整個系統的運行,而損耗自身修復代償的能力是有限的,過渡代償反而有害,所以人最終會死亡。如果只有人不死,那其他物種終將全部被人類消滅;如果出了人類,其他生物也是永生,那地球承載不了,只能迎來世界末日了。
正常體細胞中端粒酶的缺失。
細胞分裂的次數不是問題,但是人體的細胞不能完美的分裂成原先的樣子。
人體成長和衰老的過程都是由細胞分裂引起的, 成熟的人體萬一有什麼傷害或疤痕什麼的,細胞會通過再生來彌補缺失的組織。
理論上如果每次細胞都能完美再生,那人就永遠可以處於巔峰狀態活下去,但是實際上我們都知道不可以。
舉個最通俗易懂的例子就是人體好比是一盤錄像帶,只要有影像記錄,就代表活著,每次細胞分裂就好比是一次翻錄,每次翻拍出的帶子必定比前一次要模糊一些,多一些噪點,損失一些細節什麼的,翻拍到最後的結果就是雪花一片。每次細胞分裂的結果都是生成了和上次有一點點不同的細胞,這也是人的樣子為什麼會衰老,人體各個機能為什麼會越來越弱的原因。
咦?原來我們不是數字格式的啊。。。
我記得有本書有一個有趣的假說,死亡是因為在繁殖期之後發病的致病基因無法被自然選擇淘汰掉。
人是一個不停輸出熵的耗散系統,當這個系統由於各種原因(器官衰竭,意外事故……)無法繼續維持的時候,系統內熵增不能得到阻止,該系統即崩潰。這也就是人的死亡。
本來大自然就沒想過要哪個生命體永生。本來生命存在的目的是沒有的,支持活下去的目的就是將自己的遺傳基因繼續傳遞下去。
為了儘可能保證遺傳基因可以繼續傳遞,通過個體的死亡以及繁殖是最佳方案,個體的永生反而不利於傳遞基因。
永生系生物估計是存在過的,只是這類生物的整個族群適應環境的能力顯然不如一代一代不斷更替的生物有優勢。首先我覺得永生系生物應該傾向於節育和內部自殘。節育是因為繁殖是不必要的,而且下一代在同前一代個體競爭時沒有任何優勢,生下來也活不了。而同類競爭時,最強大的個體將是最後活下來的一個,其他個體都會因為領先者加速積累競爭優勢而最終消亡。這樣的生物在遇到天敵,致命疾病,致命的環境改變的時候,就意味著滅亡了。所以我覺得死亡是現有生物的固有特性,因為這樣更利於適應自然環境和保持族群的發展活力。這算是自然選擇的結果。
不考慮非正常死亡的情況下,人類成長的生理過程細就是胞更新與衰亡的平衡,當更新大於衰亡的時候,人就不斷長大,當衰亡大於更新的時候,人就開始衰老,直到死亡
我認真地從生物角度解釋人為什麼會死亡,答案是: too old。
和染色體上的端粒有關,細胞每分裂一次,端粒長度減少一部分,直到細胞停止分裂。細胞失去增殖更新能力,人的新陳代謝速率減緩,次生代謝產物積累。加上各種外來環影響,所以壽命有限。
你說的是一個問題的兩個層次,由於細胞分裂次數有限,一般五十次,到後來器官的細胞由於無法得到新的細胞更換,一旦發生問題代償不起來——死掉了,最常見的幾個發生問題要命的器官:心、肝、腦、肺、腎
參考維基百科的 死亡定義http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%AD%BB%E4%BA%A1
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