И, наконец, есть еще одна важная причина того, почему теория Вейсмана не имеет смысла: в природе большинство животных умирает, не дожив до старости. Большинство мышей, тигров или фазанов умирают от болезней, насилия или голода задолго до достижения «пенсионного возраста». Зачем старым животным уступать место молодым, если в природе и без того сложно дожить до старости?
Короче говоря, эта теория не сходится с фактами. За десятилетия, прошедшие после гипотезы Вейсмана, многие ученые продолжали задавать себе вопрос, почему мы стареем. И наконец, в середине XX века появилось несколько по-настоящему интересных объяснений.
Умираем, не дожив до старости
Причина старения состоит в том, что наши предки в доисторические времена обычно умирали задолго до того, как постареть. Это становится особенно очевидно на примере. Давайте посмотрим на мышь. Как мы видели, в оптимальных обстоятельствах, например, в неволе, мышь в среднем живет два года. Представьте, что мышь родилась с мутацией, которая позволяет ей дожить до двадцати лет. Мутации – это спонтанные изменения генетического материала (ДНК) мыши, которые заставляют организм работать иначе, приобретая тем самым новые характеристики. Поскольку изменения случайны, большинство мутаций несет в себе негативные последствия. Тем не менее мутация может оказаться и полезной. Мутации возникают спонтанно и являются наследуемыми характеристиками (подробнее смотрите глоссарий в конце книги). Предположим, что благодаря этой новой мутации наша удачливая мышь может прожить двадцать лет вместо двух. Однако в природе эта мутация не принесет ей никакой выгоды, потому что мышь умрет в зубах хищника или от голода и холода задолго до того, как доживет до этого возраста. Более 90 процентов диких мышей не доживают и до одного года. Собственно, большинство животных умирают именно в расцвете сил. Только если держать животных в неволе, или если им очень повезет, они доживают до старости.
Большинство мышей в природе погибают еще до того, как достигнут своей естественной максимальной продолжительности жизни в два года. Они умирают из-за внешних причин, например, болезней, голода или хищников, а не из-за внутренних причин, например, от старости. Поскольку они так легко умирают из-за внешних причин, жить дольше двух лет, не говоря уж о двадцати, для них просто бесполезно. Вот почему природа сделала так, что мыши в среднем живут не дольше двух лет. Мы добрались до важного принципа: средняя продолжительность жизни биологического вида, или скорость его старения, определяется средним временем выживания этого вида в дикой природе. Если животное, например, мышь, часто умирает из-за внешних причин, оно будет стареть быстрее и иметь меньшую продолжительность жизни. Если же животное может прожить на воле дольше, то будет стареть медленнее и жить дольше – посмотрите хотя бы на черепах. Это объясняет, почему летучие мыши живут до 30 лет. В отличие от мышей, летучие мыши умеют летать и поэтому куда лучше избегают опасностей. В отличие от мышей, летучие мыши живут не на земле, что уменьшает опасность попасться в зубы кошке или в мышеловку. Кроме того, благодаря крыльям летучие мыши могут летать на далекие расстояния в поисках еды. Все прошлые мутации, которые позволили летучей мыши жить дольше, были полезными, потому что летучие мыши намного лучше обычных мышей умеют искать пищу, избегать опасностей и выживать.
Конечно, вы можете спросить, в самом ли деле мутация, которая позволит мыши жить двадцать лет, совершенно бесполезна: давайте предположим, что мыши повезло, и она все двадцать лет успешно избегала кошек, сов, болезней и несчастных случаев. В этом случае мышь могла намного дольше и плодотворнее размножаться, передавая мутацию потомству и позволяя всем детенышам жить дольше.
Это было бы в самом деле верно, если бы мутация несла в себе только положительные стороны, без отрицательных. Но в природе всегда приходится чем-то жертвовать. Мутация, которая дает мыши более долгую жизнь, одновременно увеличивает энергозатраты. Скорее всего, мыши приходится тратить больше сил на поддержку организма, чтобы он старел медленнее. Но зачем мыши это делать, если с вероятностью 90 процентов она погибнет в первый год жизни? Эту энергию лучше потратить на то, чтобы найти партнера и как можно быстрее размножиться, а не на поддержку процессов в организме, которые дают мало отличный от нуля шанс прожить двадцать лет.
То, что верно для мышей, верно и для людей. Наша продолжительность жизни тоже определяется тем, сколько времени наши предки могли справляться с опасностями и выживать в дикой природе. В доисторическое время люди часто умирали в возрасте около 30 лет – от болезней, голода, несчастных случаев или нападения врагов. Мутация, которая позволила бы им стареть медленнее и жить дольше (допустим, до 200 лет), была бесполезна, потому что еще лет в тридцать их бы сожрал саблезубый тигр, ну, или они умерли бы от заражения крови после абсцесса в зубе. Это объясняет, почему мы выглядим здоровыми и сильными вплоть до 30 лет, а потом начинают проявляться первые очевидные признаки старения: первые седые волосы, морщины под глазами, ухудшение функционирования почек, уменьшение мышечной силы. Природа до сих пор считает, что к этому времени нас уже кто-нибудь должен убить или съесть. Впрочем, человеческое тело сильно, так что оно может продержаться еще лет пятьдесят до того, как процесс старения приведет его к смерти. Сравните организм с хорошими часами, которые перестают обслуживаться мастером: они окончательно перестают работать лишь через много лет.
Старость можно считать своеобразным пренебрежением со стороны Матушки-Природы. Поскольку в древности люди обычно умирали до 30 лет из-за внешних причин – болезней, голода и несчастных случаев, – у природы не было никаких причин позволять людям жить сотни лет. Или быть бессмертными. Мы сегодня стареем потому, что в доисторическое время долго поддерживать молодость было пустой тратой сил.
Этот ответ на вопрос «почему мы стареем» также объясняет большой разброс продолжительности жизни у разных видов животных. Самый лучший пример – черепахи: они живут до 150 лет и даже больше. По официальным источникам, Адвайте, черепахе, которая умерла в 2006 году в зоопарке в Индии, было 150 лет, но есть определенные указания на то, что ей было не менее двухсот пятидесяти. Некоторые источники утверждают, что Адвайта – это одна из трех черепах, которых подарили примерно в 1750 году британскому генералу Роберту Клайву, завоевавшему большие территории Индии во имя британской короны. Еще одна широко известная черепаха – Ту́и Малила, которая официально считается самой старой. Она родилась, как считается, в 1777 году и умерла в 1965-м в почтенном возрасте 188 лет.
Трудно определить, до какого возраста на самом деле могут дожить черепахи, потому что они живут намного дольше, чем люди, которые за ними следят, и информация часто теряется в глубинах времени. Тем не менее возраст 250 лет не кажется преувеличенным, потому что гигантские сейшельские черепахи, к которым принадлежала Адвайта, достигают половой зрелости лишь после тридцати лет. Один из принципов, позволяющих биологам примерно оценить продолжительность жизни животного, довольно прост: умножить возраст полового созревания на шесть. Люди в среднем достигают половой зрелости в тринадцать лет и живут до 78 (13 × 6). Если умножить на шесть возраст полового созревания гигантских черепах, то получим число в районе 200. Это весьма респектабельный возраст, но, скорее всего, они могут жить дольше. Некоторые ученые даже считают, что некоторые виды черепах вообще не стареют или стареют очень мало, потому что их плодовитость и показатель смертности (риск умереть) остаются постоянными. Они называют это «пренебрежимым старением» (1). Обычно показатель смертности организма растет с каждым годом. Это одно из определений старения: чем старше вы становитесь, тем слабее становится организм и тем больше вы рискуете умереть. Так что животные, для которых показатель смертности остается постоянным год за годом и десятилетие за десятилетием, как нам кажется, не стареют или стареют «пренебрежимо». Некоторые черепахи, например, черепаха Бландинга, и вовсе стареет «назад»: со временем она становится все моложе и моложе. Год за годом показатель смертности этих черепах уменьшается, а плодовитость возрастает. Биологи называют это «отрицательным старением». Сейчас известно совсем немного видов с пренебрежимым или отрицательным старением – в том числе некоторые виды черепах, омаров и рыб, например, алеутский морской окунь, который живет более 200 лет.
