动植物的衰老与抗衰老之谜

科学 24 小时 Science in 24 hours 2019 年第 05 期
干细胞上再生出来。不过水螅的再生细胞 有些会脱落死亡 ，有些会长到足够大 ，然后 从本体中萌生出一个新的水螅克隆体 ，这是 一种令人惊叹的古老的无性繁殖方式。
老龄化的第二个客观指标是生 育率下降。男性在成年后会逐渐丧 失生育能力 ，而女性生育能力的下降 速度更快 ，在绝经期后下降至零。但 是不同的物种有不同的生育模式和 不同的生育率下降时间表。与人类 不同的是 ，某些物种在生命的大部分 时间里生育率都在增长 ，这是另一种 形式的“衰老逆转”。
大自然的任意而为 ，造就了不同 的生命跨度和衰老模式 ，每个物种都 能很好地适应其生态环境 ，生命世界 的衰老与抗衰老模式多种多样 ，精彩 纷呈。
植物的长寿秘诀：
分生组织
世界上最长寿的生物是植物。 与到处走动的动物相比 ，它们不必担 心腿部肌肉是否足够支持行走 ，它们
可以在固定的地方长得更旺盛 ，活得 更长久。
当 然 ，植 物 还 有 另 一 个 长 寿 秘 诀。动物是由与身体其他部分分离 的性细胞或生殖细胞系产生下一代 的 ，而植物和动物虽然一样 ，都有干 细胞 ，但不同的是 ，植物的干细胞不 仅能让植物生长 ，还会产生种子和花 粉 ，这些种子和花粉注定会成为下一 代。植物的干细胞存在于树皮下的 薄层中 ，称为“分生组织”。分生组织 延伸到植物的每一个枝杈上 ，生出新 叶、花朵和种子。一些银杏树和某些 不开花树木可以追溯到二叠纪时期， 它们的分生组织可能已有数百万年 的历史。
水螅的抗衰老秘密：
干细胞克隆重生
水螅的触须被切断后还会长回来 ，这 是水螅拥有的奇特的再生能力 ，正因如 此 ，它们似乎不会老死 ，捕食动物或疾病 对它们似乎也不会构成太大的威胁。人 体中的某些细胞 ，如血细胞、皮肤和胃粘 膜等会不断脱落和再生 ，而水螅的整个身 体就像这类人体细胞一样 ，每隔几天就从
不仅生命的长度有着天壤之别 ，生 命衰老的模式也各不相同。衰老可以以 稳定的速度贯穿于整个生命过程之中， 如大多数蜥蜴和鸟类 ；但也存在在长时 间内都不会变老但突然死亡的生命过 程 ，如动物中的蝉和植物中的龙舌兰。
致 使 人 类 衰 老 的“体 内 杀 手”行 动 “诡秘”，就像一种慢性毒药 ，而某些物种 的体内杀手则能更快地完成它们的行 动 ，还有一些物种似乎根本就没有基因 死亡计划。衰老模式的多样性是由自然 选择导致的 ，并非是一个恒定的定律。
但大多数植物都有各自不同的 寿命 ，临近寿命年限的植物死亡率也 会逐年增加。此外 ，植物也更容易受 到真菌和疾病等的侵害。
水母和六足甲虫的长寿秘诀：
返老还童
2010 年 ，一 则 科 学 新 闻 介 绍 了 一 种 被 誉 为“不 朽 的 水 母”的 生 物
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——灯塔水母。成年灯塔水母在产卵后 会“返老还童”，重新回到幼年时的息肉阶 段 ，并开始新一轮的生命。
文/宇 辰
科学 24 小时 Science in 24 hours 2019 年第 05 期
科学 家 认 为 ，老 化 并 非 不 可 避 免 ，动植物多样化的衰老方式 也表明 ，衰老是可以控制的。 人类是渐渐衰老的 ，但有些动物在 生命的最后一刻才会突然衰老 ，然后死 亡。而另一些动物根本就不会衰老。例 如 ，细菌以对称的方式繁殖 ，1 个细菌分 裂成 2 个 ，2 个分裂成 4 个 ，4 个分裂成更 多。对于它们来说没有父代和子代的区 别 ，那么“老化”对于细菌又有什么意义 呢？
瞬间衰老模式：
生殖后突然死亡
在自然界中 ，生殖周期结束后 ， 衰老突然降临继而死亡的物种是很
Байду номын сангаас
常见的 ，如蜉蝣 、章鱼和鲑鱼 ，还包括 成千上万的开花植物。生物学家把 这样的生命事件称为“终生一胎”。
“终生一胎”的物种衰老和死亡 的模式各不相同。章鱼会停止进食 而死。雄性螳螂会做出最后的繁殖 牺牲 ，将自己作为食物奉献给雌性 伴侣。而当成年鲑鱼到达产卵地 时 ，它们的新陈代谢就开始出现最 后的崩溃状态 ：肾上腺分泌大量类 固 醇（ 糖 皮 质 激 素 ），在 瞬 间 加 速 老 化。类固醇导致免疫系统崩溃 ，真 菌感染 ，循环系统受损 ，动脉病变 ， 最终给身体造成致命伤害。有趣的 是 ，其中的某些症状与人类因衰老 引起的心脏病症状相类似。可见这 些物种通过遗传基因 ，将导致衰老 和死亡的一连串变化的时间巧妙地 设定在产卵之后。
在蔚为大观的生物界中 ，生命跨度 的长短也有着天壤之别 ，蜻蜓通常可以 活 4 个月 ，蜉蝣成虫后最多只能活 1 天。 我们人类的平均寿命为 70 多岁 ，而银杏 树的分生组织则可能拥有数百万年的寿 命。从地球生命的共同祖先继承而来的 老化遗传机制广泛存在于不同的物种 中 ，小到肉眼看不见的酵母菌 ，大到大海 中的巨无霸——鲸鱼都会老化。但不同 物种的生存时间的跨度却可从数小时 （酵母菌）到数千年（红杉林和颤杨）。
还有一种叫作“黑斑皮蠹”的六足甲 虫 ，它们诞生于森林的动植物残骸中 ，一 生 会 经 历 六 个 不 同 的 幼 虫 阶 段 。 1972 年 ，美国威斯康辛大学的昆虫学家在试管 中分离出了第六阶段的幼虫。这一阶段 是它们蜕变为成虫的最后阶段 ，这时如果 没有充足的食物供给 ，它们会后退成为第 五阶段的幼虫。如果一直都找不到食物， 它们就会一直收缩倒退 ，直到看起来就像 新孵化出来的蛆。之后 ，如果有食物 ，它 们将继续经历这六个发育阶段 ，成为正常 寿命的成虫。研究发现 ，它们能够不断重 复这个循环。若有食物 ，它们会发育到第 六阶段 ；如没有食物 ，它们则会“返老还 童”回到第一阶段。通过这种办法 ，它们 的寿命可以从短暂的 8 周延长到 2 年。
随着人类年龄的不断增长 ，死亡的 风险也会增加 ，这是老龄化的第一个指 标 ，被称为“衰老加速”。其他物种有不 同的模式 ，例如死亡概率可能先会增加 ，
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锐 · 聚焦 Rui Jujiao
然后趋于“衰老减速”，甚至进入一个 平稳期。如果以此来定义衰老 ，我们 可以说这个物种不会衰老 ；如果死亡 率比前一年更低 ，那么这个物种是在 “负 衰 老”、“逆 向 衰 老”或“衰 老 逆 转”。