Бессмертные. Почему гидры и медузы живут вечно, и как людям перенять их секрет

Вернемся к старению и теории накопления мутаций. Представьте себе какую-то мутацию, которая заставляет животных самопроизвольно умирать в возрасте 50 лет. Это однозначно невыгодно – но только очень незначительно. Более 99 % животных – носителей этой мутации никогда не испытают ее пагубных последствий, потому что умрут прежде, чем она сможет действовать. Это означает, что она, скорее всего, останется в популяции – не потому, что положительна, а потому, что «силы естественного отбора» в столь преклонном возрасте недостаточно, чтобы избавиться от нее. И наоборот, если мутация убивает животных в два года, поражая их, когда многие могли разумно ожидать, что все еще будут живы и продолжат размножаться, эволюция избавилась бы от нее очень быстро. Животные с мутацией вскоре были бы вытеснены теми, кому посчастливилось не иметь ее, потому что сила естественного отбора особенно активно проявляется в годы до репродуктивного возраста и включая этот период.

Таким образом, проблемные мутации могут накапливаться до тех пор, пока влияют на животных только после того, как они станут достаточно взрослыми, чтобы размножаться. Согласно этой теории старение не делает животных более здоровыми – просто эволюция не в силах ничего с этим поделать. Хрестоматийный пример этого, на самом деле вдохновивший большого знатока математической биологии Дж. Б. С. Холдейна на идею «силы» естественного отбора, которая с возрастом лишь уменьшается, – это болезнь Гентингтона.

Болезнь Гентингтона[13] – это заболевание мозга, которое развивается из-за ошибки в одном гене, обычно вызывая симптомы между 30 и 50 годами. Оно, как правило, приводит к смерти через 15–20 лет после постановки диагноза. Как мы видели, продолжительность человеческой жизни в доисторические времена составляла где-то 30–35 лет. Так что, по крайней мере с эволюционной точки зрения, если заболеть болезнью Гентингтона в 40 лет и умереть от нее в 55, то это не будет иметь большого значения. «Дикий» человек, вероятно, уже имел несколько детей, а оставшийся период фертильности был коротким.

Продолжительностьчеловеческой жизни в доисторические времена составляла 3035 лет.

Даже в наше время страдающий болезнью Гентингтона пациент вполне может завести детей до того, как умрет. Таким образом, несмотря на смертельность, она сохраняется, хотя и редко, в человеческой популяции.

Болезнь Гентингтона – это яркий пример случайного накопления мутаций, когда один ген вызывает какие-то однозначные и весьма плачевные последствия после репродуктивного возраста. Смертельно опасные изменения в одном гене дают ясные примеры. Но, когда речь идет о нормальном старении, гораздо большее значение имеет кумулятивный эффект многих различных генов, работающих по отдельности или в комбинации, сговариваясь слегка подорвать наши шансы, когда мы вступаем в годы после окончания репродуктивного возраста. Смертельные мутации остаются в генофонде – а эволюции это, как известно, безразлично – до тех пор, пока убивают достаточно медленно, чтобы позволить размножаться в первую очередь. Взятые вместе, эти несовершенные гены, игнорируемые эволюцией, стоят за процессами, которые заставляют нас стареть.

Однако старение не является чисто случайным. Вдобавок к тому, что эволюция равнодушна к вашему благополучию по окончании репродуктивного возраста, она с радостью сделает нечто еще более жестокое: променяет ваше будущее здоровье на усиленное воспроизводство. Эволюция променяет буквально все на увеличение репродуктивного успеха[14]. Она, возможно, обменяет скорость бега, рост, цвет меха или что-нибудь еще на большее количество потомства за всю жизнь. Если быть быстрее, медленнее, выше, короче, темнее, светлее, жить больше или меньше, что улучшит репродуктивный успех в целом, эволюция примет это изменение.

Так как же эволюция справляется со смертью и приводит к упадку состояния животных в обмен на репродуктивный успех? Ответ заключается в том, что у генов часто множество разных функций. Современная генетика говорит нам, что гены не существуют в гордом одиночестве, кодируя одну-единственную характеристику. Они выполняют множество функций в разное время и в разных частях тела и взаимодействуют друг с другом сложным образом. Вам также следует поднять брови, если вы когда-нибудь услышите, что кто-то говорит о «гене» для сложной характеристики. Даже такие простые черты, как цвет глаз, находятся под контролем многих различных генов, и эти гены также имеют множество функций, определяя цвет волос и кожи, и вполне могут влиять на другие процессы, которые нам еще предстоит раскрыть. Многофункциональность отдельных генов известна в биологии как плейотропия.