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动物的长生不老术

2017-04-15

新传奇 2017年10期
关键词:水母灯塔长寿

动物的长生不老术

在自然界中,有些动物拥有令人类向往的“超能力”——长生不老,甚至有的还可以返老还童。科学家意图找到它们的“长生秘诀”,并从中探索人类长寿的途径。

“灯塔水母”是迄今已知的唯一能够在性成熟后重返幼年时期的多细胞生物

数千年的历史长河中,人类一直都对死亡避之唯恐不及,并坚持狂热地追求“长生不老”之法。传说中的仙丹、不老泉、点金石、圣杯,这些传说中可以使所有者长生不老的“圣物”,从古至今都在被全世界的人类所追崇。与此同时,还有很多人很久之前就将目光聚焦在一些长寿动物身上,意图找到它们的“长生秘诀”,并努力效仿。

延长机体细胞活性的“超级英雄”

一只名叫Ming的北极圆蛤是现在已知的最长寿的动物,它的寿命“年轮”清晰地印刻在外壳上,它今年已经507岁高龄了。即使在度过了超过五个世纪的年岁后,Ming仍然拥有各种生命正在延续的迹象:觅食、代谢,以及繁殖。它是如何存活如此之久呢?答案是圆蛤已经掌握了控制细胞衰亡的关键因素。英国班戈大学的研究人员发现,类似于Ming这样的动物可以减少机体在新陈代谢过程中对细胞造成的损伤。在新陈代谢中,细胞(特别是细胞内负责产生能量的线粒体)会不断地产生自由基,这种具有高度活性的原子团极易与细胞成分反应,损坏生物膜系统和其他细胞结构,并引起蛋白质失去活性,引起基因突变以及细胞的变形、衰老和凋亡。而这些长寿的动物正是可以抑制“自由基”的活性,延长机体细胞的活性。

鸟类同样也拥有这种“驻颜秘术”。例如,鸽子的代谢速度是老鼠的三倍,但这是否意味着它们遭受自由基的伤害也是老鼠的三倍呢?答案是否定的。实际上,在代谢中鸽子产生的自由基数量只是老鼠的十分之一。一只好运的老鼠可以活到2-3年,而一只鸽子也许可以存活10-15年之久。几乎所有的鸟类都拥有这种延缓衰老的能力。此外,蝙蝠、陆龟和海龟等动物都进化出了相似的“秘术”。

显然,这些动物已经成为动物界的“超级英雄”,它们的特殊能力就是让自己衰老的速度减慢,这在自然界中,貌似也是最了不起的“超能力”了。因此,这些生物也毫无疑问地成为了追求长生的人类最感兴趣的生物。不过,科学家们关注的可不仅仅是它们,还有一些我们以前根本没有关注过的原始生物也被列入了研究行列,用于探索如何使人类更为健康的生活,以便活得更长久。

例如,通过一个为期4年的试验,美国波莫纳学院生物学家丹尼尔·马尔特内兹发现,水螅这种只有几个毫米大的微小原始生物,在实验结束的最后仍然和刚出生时一样,保持着不变的活力和生命特性,其主躯干处似乎拥有永久自我更新的能力。换句话说,就是水螅根本没有出现衰老的迹象,它们不会随着时间的推移出现身体老化、繁殖力降低以及死亡率增加等“衰老”问题。这种最为原始的生物,真正地实现了“长生不老”。而根据丹尼尔的研究,水螅的长生秘诀来源于干细胞。它们的身体主要是由干细胞构成的,干细胞可以持续分化,所以水螅的身体就可以持续更新。不论水螅身体哪部分损伤,干细胞都可以分化成相应的组织细胞,迅速完成修复。

拥有神奇的“长生不老术”的生物中还包括一种名叫秀丽隐杆线虫的生物。它的玄奥之处在于:当饥饿时这种线虫的身体发育将停滞,而当恢复进食后,又会进入正常发育,但这时秀丽隐杆线虫的寿命将显著延长,并很可能延长2-3倍。此外,还有一些软体动物,例如一些珍珠蚌的幼体会寄生在鲑鱼的鳃中,它们会向宿主鱼注入一些抗衰老的蛋白,让宿主活得更加健康和长寿,免于遭受癌症和其他疾病的侵扰。

创造了“返老还童”的奇迹

令人惊奇的是,动物不仅能“长生不老”,还能“返老还童”。

科学家发现,一种名叫道恩灯塔的水母,它们竟然颠倒了生命的周期。正常情况下,道恩灯塔水母按出生、繁殖、死亡的顺序度过一生。但当它们在食物匮乏、生活拮据时,便会勒紧腰带、缩食瘦身,直至回到幼年固着的状态,再次成为吸附在海底其他生物上的水螅。此后,这些水螅会再次分化成无数的小水母,周而复始、生生不息!事实上,很多水母的一生都要经历固着和自由这两个阶段。“灯塔水母”是迄今已知的唯一能够在性成熟后重返幼年时期的多细胞生物。据一位长期从事“灯塔水母”研究的科学家介绍,他观察了大约4000条“灯塔水母”,结果显示,它们全部都能“返老还童”,没有因自身原因死亡过一条。

“灯塔水母”本身不具备侵略性。然而,1883年首次在地中海获得记载的“灯塔水母”并不是一种普通的水母。上世纪90年代,科学家们便认识到,这种胶质低级生物拥有一种不可思议的能力:它们居然能够返老还童!这在动物界中可谓独一无二。“灯塔水母”可以通过变形,重返幼年阶段,然后重新开始生命过程,再次变老。这好比蝴蝶为了避免死亡而突然化身为蛹,从而获得第二次生命。水母能够随心所欲地重复这样的奇迹,依靠这无与伦比的天赋,尽管其确切机制还是个谜。“灯塔水母”已悄然攻占了整个地球,而我们几乎还被蒙在鼓里。

至于“灯塔水母”究竟是如何完成“返老还童”这一神奇过程的,其中的谜团还有待于海洋生物学家和遗传学家们进行解答。有研究人员认为,“灯塔水母”的“返老还童”过程可能是通过细胞的转分化过程实现的。在此过程中,细胞的类型和功能会发生改变。而伴随这种功能上的转化所出现的则是器官的再生。或许正是细胞的这种变化过程为“灯塔水母”打造出了不死之躯。

纽约布鲁克戴尔大学医院研究员马洪宝说:“水母避开死亡的这种能力使它在生物学上是不死的。”这使得这种水母成为唯一一种只要不被吃掉或病死,理论上会长生不死的生物。

通过重生过程和无性繁殖,一个水母变成了数百个一模一样的水母。这也解释了为什么世界五大洋中都充满了基因排列几乎一样的“灯塔水母”。

“逆生长”的成功,人类难复制

曾在实验室里成功繁殖“灯塔水母”的生物学家辛·库伯塔表示:“不死水母是整个动物界中最不可思议的物种,我相信这将有益于人类解开长生不老的秘密,并赋予人类不朽的生命。不过其他科研人员认为人类复制灯塔水母返老还童过程的可能性是极其渺茫的。“可以从灯塔水母身上寻找到破解让人类返老还童、长生不死的论断为时过早,现在还没有人研究这个。”何种原因让“灯塔水母”形成如此独特的生态系统目前还是一个谜。另一个谜团是“灯塔水母”是怎么完成它那引人注目的年龄转化的。科研人员推测称,或许灯塔水母拥有一套非常有效的细胞修复系统,这套修复系统可以使灯塔水母在不蒙受岁月摧残的情况下维持年龄的增长。

意大利萨伦托大学的生物学家斯特凡诺·皮拉伊诺却认为,虽然不能让人返老还童、长生不死,但“灯塔水母”的这种特性可能会在治疗一种人类顽疾——癌症上起到积极作用。

像癌变了的细胞一样,本来“灯塔水母”身上的一些细胞是要死亡的,但是它们有能力脱掉部分基因再换上新的一部分基因,然后整个基因组织就焕然一新,回到了它们生命早些时候的样子,这样或许对癌变的细胞恢复到正常的状态有所帮助。他表示,通过研究“灯塔水母”的细胞如何完成上述过程,可以有效地帮助科学家找到对付那些顽固的、快速扩散的入侵病毒的线索。

(《大自然探索》2016年12期、《科学大众》等)

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