Согласно идеям английского натуралиста Чарльза Дарвина, половая селекция эукариотических организмов – такой тип естественного отбора, при котором одни особи за счет выбора самок размножаются успешнее других. Половое размножение можно рассматривать как эволюционную силу, не присущую бесполым популяциям. В то же время прокариотические организмы, клетки которых могут нести дополнительный материал или в результате мутаций преобразовываться с течением времени, размножаются путем симметричного или асимметричного агамогенеза
[67]. (В особых случаях, таких как горизонтальный перенос генов, могут происходить процессы, называемые конъюгацией, трансформацией или трансдукцией, которые в чем-то похожи на половое размножение.)
Бессмертные или «пренебрежимо» стареющие организмы
Биология и эволюция настолько увлекательны и полны сюрпризов, что позволяет нам утверждать: жизнь появилась для жизни, и на это указывает пример бактерий, симметрично размножающихся в идеальных условиях. Помимо подобных им прокариотов, существуют также способные к биологическому бессмертию эукариоты, например дрожжи. Важнейшие для развития части организмов, подверженных старению, также обладают этим свойством. Так, гоноциты и стволовые клетки ядерных не меняются с возрастом, то есть являются биологически «бессмертными». Соматические клетки, напротив, стареют, и вместе с их смертью, в свою очередь, приходится погибать как зародышевой линии, так и плюрипотентным стволовым клеткам тела.
Благодаря постоянному научному прогрессу сегодня нам известно, что существуют также многоклеточные эукариоты, у которых биологически «бессмертны» не только гоноциты, но и соматические клетки. Прекрасный пример способности не стареть и регенерировать – гидры. Их название происходит от одноименного легендарного существа, у которого взамен одной отрубленной головы вырастали две. Возможно, древние греки, описывающие в известных мифах огромных чудовищ, что-то знали об этих животных.
Гидры – вид пресноводных стрека́ющих величиной всего в несколько миллиметров. Существа ведут хищный образ жизни, захватывая мелкую добычу щупальцами, полными жалящих клеток, и обладают удивительной способностью к регенерации. Будучи гермафродитами, они размножаются как бесполым, так и половым путем. Благодаря непрерывному делению клеток все книдарии
[68] могут восстанавливаться, залечивая таким образом свои раны. В новаторской статье американского биолога Даниэля Мартинеса, опубликованной в 1998 г. в научном журнале Experimental Gerontology
[69], говорилось
[70]:
«Одряхление (процесс распада, который по мере хронологического старения увеличивает вероятность смерти организма) было обнаружено у всех более-менее тщательно исследованных многоклеточных. Однако потенциальное бессмертие гидр – одиночного пресноводного представителя типа стрекающих и одного из самых ранних ответвлений многоклеточных – вызывало противоречия. Ученые предполагали, что гидра, постоянно обновляющая ткани тела, способна избежать возрастных изменений. Но подтверждавших эту гипотезу публикаций не существовало. Чтобы удостовериться в наличии или отсутствии нестарения, были проанализированы показатели смертности и репродуктивности для трех когорт гидр в течение четырех лет. Полученные результаты не предоставили свидетельств возрастных изменений: смертность оставалась крайне низкой, явных признаков снижения репродуктивных показателей не было. Вероятно, гидры действительно избежали старости и оказались потенциально способными стать вечными».
Различные виды медуз также можно считать биологически «бессмертными». Например, Turritopsis dohrnii, или Turritopsis nutricula, – некрупные животные, которые после полового размножения некоторым образом трансдифференцируют собственные клетки. Цикл может повторяться бесконечно, из-за чего существа делаются биологически «бессмертными». В этом им подобны медузы Laodicea undulata и сцифоидная Aurelia. Научное исследование, проведенное в 2015 г., отмечало
[71]:
«Род Aurelia – немаловажный виновник бурного расцвета медуз в прибрежных водах. Возможно, отчасти это происходит, по гидроклиматическим и антропогенным причинам, но нельзя забывать и о высокоадаптивной репродуктивной системе этих животных. Несмотря на пластичность жизненных циклов стрекающих – в особенности наиболее изученных некоторых видов класса гидроидных – известные модификации образа жизни аурелий в основном ограничивались полиповой стадией. Но настоящее исследование задокументировало образование полипов непосредственно из эктодермы дегенерирующих молодых животных. ‹…› Это первое свидетельство обратного превращения половозрелых медуз в полипы (Aurelia, образец 1). Последовавшая в результате принципиальная перестройка схемы жизнедеятельности аурелии показала, что ранее недооцененный потенциал обращения жизненного цикла сцифоидных может получить применение в биологии и экологии».
Молекулярные процессы, происходящие в аурелиях во время этой примечательной трансформации, способны стать основой для новых методов лечения людей. Японский ученый Шин Кубота, который провел тщательные исследования так называемых бессмертных медуз и стал экспертом мирового уровня по этим животным, возлагает большие надежды на дальнейшие изыскания исследований. В статье в газете The New York Times он изложил свое видение таким образом
[72]:
«Применение Turritopsis на людях – удивительная мечта человечества. Как только мы определим механизм самоомоложения медузы, то непременно достигнем великих открытий. Считаю, что мы начнем эволюционировать и становиться бессмертными».
Трехветвистых планарий (трикладид) можно разрезать на части, каждая из которых регенерирует до целого животного. Размножаются они как половым, так и бесполым путем. Исследования показали, что плоские черви, оказывается, восстанавливаются (то есть заживают) бесконечно, а бесполые особи благодаря непрерывному росту теломер обладают, по всей видимости, неограниченной способностью к регенерации, что обеспечивается обилием пролиферативно активных необластов
[73]. Вот как это было описано в научной статье 2012 г.
[74]:
