衰老與壽命的演化
閱讀原文 - - |
共 8 張圖片草不謝榮於春風,木不怨落於秋天。誰揮鞭策驅四運?萬物興歇皆自然!——李白一、高堂明鏡悲白髮我寫下這行字,是在下午6點20,碎雲遍天,白日西斜,陽光依然明亮卻不再灼人。請大家做好心理準備,因為我要探討死...作者:redqueen | 來自:科學松鼠會
草不謝榮於春風,木不怨落於秋天。誰揮鞭策驅四運?萬物興歇皆自然!——李白一、高堂明鏡悲白髮我寫下這行字,是在下午6點20,碎雲遍天,白日西斜,陽光依然明亮卻不再灼人。請大家做好心理準備,因為我要探討死亡。剛出生的孩子是很嬌弱的,隨著逐漸長大,變得越來越強壯。毫不奇怪,嬰兒的死亡率比兒童要高。死亡率最低的是10-12歲的兒童。然後死亡率就開始回升,而且速度相當快。我們成年之後,一般來說,每過8年(8年是平均數字,實際可能在7-11年之間),人的死亡率就提高一倍,也就是說,38歲人的死亡率是30歲人的2倍。不論是和平年代的工業社會,還是二戰的集中營,甚至在石器時代,成年人的死亡率都是以差不多的速度上升。雖然集中營里的人,不論大人小孩,死亡率都比我們高出幾十倍,壽命也要短很多,但「每隔8年死亡率翻一倍」始終未變。
奇怪嗎?我這裡有一件更奇怪的事。騎自行車的人,不論是風和日麗時在平坦的大道上騎,還是在暴風雨中走崎嶇的上坡路,你在他/她車后座上壓的東西越沉,他/她騎的速度就越慢!雖然在大道上,他/她的速度比崎嶇路上的快很多,但無論路況和天氣如何,你的負載加重,你的速度就會無可挽回地減慢!我自信不用實驗就可以證明這一點!我知道你以為我是個傻瓜。其實,現代社會和集中營的區別,就像陽關大道和崎嶇小徑的區別,在前者的環境下,你活下去的可能性會高很多。但是,有一種力量,不論環境如何,總是會提升你的死亡率,而且提升的速度幾乎不變。對此你毫無辦法,這就像自行車手馱著一個MM的速度,永遠比馱著一盒便當的慢(該MM是自行車手女友的情況不算)一樣。這個壓在后座上的東西叫做衰老。衰老是死亡的孿生兄弟,它讓我們像嬰兒一樣脆弱,甚至比嬰兒更加脆弱。有人認為它始於10-12歲(死亡率最低的時候),有人認為它從青春期後開始困擾我們。但有一點是肯定的,衰老開始得相當早,任何一個運動員、模特兒、演員或其他吃青春飯的人都會告訴你,「十七歲開始蒼老」,看來雛菊教主也是有道理的……「每隔8年死亡率翻一倍」可以告訴我們兩件事。第一,不論你生活在何時何地,幸與不幸,衰老都是公平的,它總是要找上你,不可阻止。第二,隨著時間的推移,成年人死亡的可能性會越來越大,而且增大的速度相當快。這是因為死亡率是以乘法的方式增長,38歲人的死亡率是30歲人的2倍,46歲的人死亡率是38歲人的4倍,54歲的人又是8倍,過不了多久就命如風中殘燭了。你在110歲的時候死掉,可能性比你被閃電擊中更小,因為你更有可能根本活不到110歲(1000萬人里也不會超過一個)。有史以來最長壽的人,是法國的詹妮路易卡門女士(Jeanne Louise Calment)。生於1875年,卒於1997年,享年122歲164天。考慮到地球上曾有那麼多人出世/死亡,我們不得不說這是一個小概率事件!希望以上的內容沒有讓你覺得鬱悶。為了讓你振作起來,我要發布一個好消息:你的身體不是一部機器。我有一輛二手的自行車,它就不如你的身體。它蹭掉的漆能長出來嗎?爆胎之後它能自己把自己補好嗎?如果你的身體跟自行車一樣,除非換上新零件(光是車胎我就不知道換了多少副),否則它就只會越來越破。你的身體能自己給自己換零件,除舊迎新,這比自行車強多了。你口腔表皮的細胞三天就要換過一次,皮膚細胞則是一個月更新一次(洗澡搓下來的東西就是死亡的細胞),骨頭裡的細胞要7年才能迎來接班人。假如你活到122歲,你的臉皮可能會像核桃一樣,但它的年紀大不過一個月。即使你再老,只要你活著,你身上就有一些細胞是年輕的。老人的臉皮會顯得老,不是因為它飽經風霜,而是因為老人的整個身體,不能再像年輕時那樣流暢地運轉。這有點像一個龐大帝國的逐漸衰微,機構開始腐敗,外敵開始入侵,一切都傾向混亂無序,最後一切都完了。衰老不是一種病,而更像是一種全身各部件的集體失控。隨著年齡的增長,你的皮膚會布滿皺摺,頭髮會花白,骨頭會酥脆,免疫力會下降,各個部件都會衰弱,而且衰弱的步調驚人地一致。沒有一個器官,沒有一點組織,在全身都不聽使喚的時候,仍然忠於職守。聽起來不像好消息?耐心點。再假設你……好吧,假設我,我已經是白髮蒼蒼,肌肉已經萎縮,骨質已經疏鬆,心力已經衰竭,而皮膚仍保持水嫩。反正我很快就要死了,皮膚也已經沒有用了,要這副漂亮的皮囊幹嗎?這是浪費。如果我老老實實地讓皮膚衰老,變成核桃,我就能把維持皮膚壽命的營養和精力,用到其它地方上來,如果每個器官都能分得一份,我說不定還能活得更長一點呢。從另一個方面說,所有的零件衰老速度一致,這恰恰說明了我們的身體構造之完美,沒有哪個部分比其它部分更弱,如果我們身上有什麼特別脆弱的零件,它就會搶先衰老,但這種事情幾乎沒發生過。所有的皮肉筋骨,心肝下水都手拉著手,一步一步,整齊如閱兵的方陣地走向衰老(只有一個例外,到了後面會談到)。十九世紀美國的醫生兼詩人,奧立佛溫代爾霍姆斯(Oliver Wendell Holmes)寫過一首打油詩,名曰《教區長的傑作》。詩中寫道,教區長造了一輛非常完美的馬車,它的每一個零件都一樣出色,作為一個整體運行了整整100年,比什麼都和諧,然後——舊馬車成了堆可憐的朽木。就好像進磨坊遭了碾壓!——它一下子全散了架沒有哪一個部件先壞——恰像肥皂泡爆破開來。所謂善終,不過如此。二、金玉滿堂應不守
我們為什麼會衰老?這個問題曾經被無數人問過無數遍,從東方朔到林教授,無數人尋找過它的答案。(業餘)科普作家應該不落俗套,再彈這種老調調,只能證明我太皮厚,太對不起讀者。別踩我!至少我確實知道一點東方朔不知道的東西……一個普通細胞分裂的次數,一般只有50次左右,然後就失去了這種能力。這是很要命的。正如前面所說,我們的身體會受傷,會感染疾病,細胞會不斷地死去,這就需要身體不斷地更換新零件。而身體長出新細胞取代老細胞,就是通過細胞分裂的辦法,如果細胞不能再分裂了,你就只能像沒零件備用的自行車那樣,一天天等著報廢。太可怕了!看來,人衰老就是因為細胞死光,不能更新了。如果細胞能永生,永遠分裂下去,人不就能長生不老了嗎?哎呀,對此我有一個好消息和一個壞消息……好消息是,細胞並不是不能永生。只要有舒服的生活環境,細菌就可以無窮盡地分裂,它們從38億年前生命誕生之際,一直分裂至今,從不停歇,從不衰老。我們來自於我們父母的細胞(精子和卵子),而父母的身體又產生自上一代人的細胞,這樣你可以上溯到38億年前,那時候我們也是細菌。精子和卵子代代相傳,都沒有一點衰老的跡象。壞消息是,細胞永生不一定是件好事。如果某個普通細胞突然想要永生,永遠分裂下去,它的後代越來越多,機構臃腫,壓迫到其他器官,消耗大量的養料和氧氣,最後人會因為供應不起這支細胞大軍而死掉。我們把這叫做「癌」。細胞多分裂幾次,不一定都是壞事(但永生絕對是件壞事),但只有對少數細胞,比方說動脈血管的細胞,動脈的血流速度很快,經常會傷到血管,如果細胞能分裂更多次,動脈細胞就能多更新幾回,我們就不會得動脈硬化了。然而像教區長的馬車一樣精緻出色的身體,不僅要求細胞充滿活力,更要求富有神風突擊隊精神。在我們還是胎兒時,手指間是有皮膜相連的,就像鴨子的腳,這些指間的細胞必須死掉,否則手指就粘住分不開了。大腦里的細胞並不是在你連夜準備過六級,或者讀一篇非常難懂的文章(希望不是我的文章)時才會死。為了讓你混沌未鑿的大腦更好地思考,一些神經細胞必須死掉,你的大腦是用雕刻家的手法製造,玉不琢不成器,總有一些腦細胞像玉屑般翩然墜落。還應該提一提那個名聲很大的東西——基因,它是細胞的高級主管,指揮細胞完成無數件任務,生產能量,長出頭髮,消化食物,殺死細菌,分裂只是其中之一。你甚至有命令細胞自殺的基因,如果某個細胞里指揮分裂的基因出了毛病,使細胞無法停止分裂(癌變),自殺基因就會賜該不幸細胞一杯鴆酒(比喻而已)。身體里有自殺基因,就像F1賽車上有剎車一樣。但有時自殺基因也會失效,那時細胞會走向永生,身體也就危險了。細胞的死跟人的死是完全不一樣的。沒有永生的細胞,是你的幸運,如果你的一個細胞,不是精子或卵子,卻精力旺盛地準備走向永生,你倒是很可能會死。討論了那麼多顯微鏡下才能見到的細胞,我覺得有點厭煩了,現在我們來看點肉眼能見到的東西。2006年,英國班戈大學(Bangor University)的海洋學家在冰島研究氣候變化,他們從寒冷的海水裡打撈起一堆蛤蜊,其中一隻北極圓蛤(Arctica islandica)。竟然已經有405歲了(蛤蜊殼上的紋路和樹的年輪一樣,一年長一圈,數一數年輪就知道它的年歲)。科學家們給它取名「明(Ming)」,寓意此蛤出世之際中國尚在大明朝也。不幸的是,阿明無福消受科學家的禮遇,一出水就死掉了。
阿明是已知所有動物中最長壽者,除了長壽,它最明顯的特徵就是長得慢!它體長8.5厘米,不到你巴掌的一半大。阿明殼上的紋路,一圈只有0.1厘米寬,也就是說它一年只長大0.1厘米這麼一點點。長壽的動物不僅生長慢,做什麼事情都很慢。大象是哺乳動物中最長壽的種類之一,可以活到70年,它的心跳是每分鐘30次,一直吃奶到四歲,十四歲的時候才算性成熟。與之相反的是小老鼠,3歲的老鼠絕對算鼠瑞,它的心跳每分鐘300次,三星期大就斷奶,不到兩個月就性成熟。生命就像一盤錄象帶,只不過大象的帶子是慢放,小老鼠的帶子是快進,快進的帶子會在短時間內看完。你的心跳、呼吸、吃飯、生長、運動越快,你的生命走完就越快。生命運轉需要能量,而能量是由食物和氧氣產生的,這兩樣東西在細胞里進行化學反應時,會產生有毒的物質,叫做自由基(你可能已經在賣補品的廣告上見過這個詞),它會導致衰老有關的疾病,例如心臟病、癌症和白內障。高速運轉的生命,需要更多的能量,這樣就會產生很多自由基毒害身體。這讓人想起一個老故事:一個人一生中的食物是有定量的,如果你把它吃光,你就死翹翹了。同樣的定量,有的人可以吃到80歲,X局長大吃大喝,40歲就英年早逝了。看來,自由基可以給這個故事提供一個科學解釋:吃得太多的人,細胞里會產生許多自由基,導致早老。與它們的身材相比,體型小的動物往往食量更大(至於為什麼會這樣,且聽下回分解),我們知道,一般來說小動物的壽命也更短,老鼠3年,狗15年,馬40年,大象70年。同體重的老鼠和大象比(例如100000隻老鼠和一隻大象),老鼠所需的食物是大象的20倍,真是標準的官倉鼠。也許這就是老鼠短命的原因?既然吃太多會導致短壽,我們似乎該提倡節食。科學家已經發現了一個非常、非常簡單的長壽法,讓實驗室里的老鼠少吃30-40%的卡路里,它們的生命就能延長大概20-40%,這相當於讓70歲的人活到80-100歲。太驚人了!長壽原來是如此簡單!但這裡也有例外呢……蜂鳥是生活節奏最快的動物之一,在飛行時,它的心跳達到每分鐘1200次,每天吃50頓飯,可以說是超級快放的錄象帶。但它的壽命是8年,聽起來不是很長,但是比生活節奏慢些的老鼠長得多。鳥類的生活節奏普遍很快,快到近乎瘋狂,它們的體溫比我們這些哺乳動物高,呼吸心跳吃飯都比哺乳動物快,運動比哺乳動物劇烈,可是它們通常都比哺乳動物長壽。王信天翁(Diomedea epomophora)有活到58歲的,大鸚鵡和美洲兀鷲都可以活到70歲,像麻雀這樣的普通小鳥也能活10多歲。曾經有人家養的鵝活到50歲,想申請吉尼斯記錄,結果發現世界記錄里活得最長的鵝是51歲。
真正的科學定律,應該放之四海而皆準,經得起事實的考驗,有一個例外就證明它不成立,這世界上,鳥類的種類比哺乳動物多一倍,是個超級巨大的例外。我們不得不給「生活節奏越慢越長壽」這一剛剛發現的真理舉行葬禮。「自由基能使動物短命」,這裡面包含著一個謬論:「自由基的毒害是無藥可救的」。事實並非如此,和自由基作戰的物質比比皆是。我們身體產生的一些酶(生物體很需要的蛋白質,有很多種),還有一些種類的維生素,都能消滅有毒的自由基。毫不奇怪,長壽的動物譬如人類,消滅自由基的能力,比短壽的動物譬如果蠅強得多。鳥類在這方面的能力特彆強,雖然它們生活節奏很快,產生的自由基也很多,它們也不怕。自由基是衰老的重要原因,講到這裡,東方老爺也可以瞑目了,林教授也可以隱退江湖不賣紅薯了。但科學家總得有刨根問底的精神。他們還是要問:為什麼我們沒有更強的消滅自由基的能力?為——什——么啊?且聽下回分解本文地址(轉載請註明出處):複製
推薦閱讀:
※中國皇帝壽命排行榜(未滿40歲)
※面相入門第二課,人中看身體和壽命方法,乾貨
※世界人口的平均壽命
※你知道哪種血型壽命最長嗎?
※果凈:犯哪些過失,會減損福報和壽命?