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

Автор книги: Эндрю Стил

сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 3 страниц)

По мере того как старение вступает в свои лучшие времена, эти затраты будут становиться все внушительнее. Наряду с откровенными дискуссиями с избирателями о пенсионном обеспечении, здравоохранении и социальной помощи, долгосрочная стратегия должна включать исследования в области медицинских методов лечения самого процесса старения.

Поразительно то, что удвоение продолжительности человеческой жизни с начала XIX века было достигнуто без каких-либо методов лечения старения. Мы получили несколько косвенных результатов: сбалансированный рацион, физические упражнения, отказ от курения и профилактические лекарства для снижения уровня холестерина или артериального давления. Все это, возможно, в какой-то степени замедляет процесс старения, но в местной аптеке или больнице нет ни одного лекарства или метода лечения, специально предназначенного для замедления или обращения старения вспять.

Современноеувеличение продолжительности жизни обусловлено более качественным питанием, вакцинацией и лекарственной терапией.

Фактически регулирующие органы по всему миру – например Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) или Европейское агентство лекарственных средств – не выдали бы лицензию на распространение метода антивозрастного лечения, даже если бы он существовал. Лекарства одобряются только в том случае, если лечат конкретную болезнь, а старение не признается заболеванием, а воспринимается как естественный процесс. Это может показаться непреодолимым препятствием для лечения старения, но ученые стараются отменить эти правила – мы поговорим об этом в Главе 11. И есть некоторые намеки на то, что старение начинает признаваться: в 2018 году Всемирная организация здравоохранения добавила в Международную классификацию болезней новый код XT9T для состояний, которые «связаны со старением». Ученые, предложившие включить этот пункт, надеются, что это облегчит переход к разработке реальных методов лечения.

Даже если мы продолжим считать старение непреложным фактом человеческого существования, вполне вероятно, что продолжительность жизни во всем мире будет расти и дальше. Но есть и другие улучшения, которых необходимо добиться. Более раннее выявление и лучшее лечение рака и сердечно-сосудистых заболеваний могут дать нам несколько лет, даже если недуги не будут полностью излечены. Непрерывное улучшение образа жизни наряду с совершенствованием и более универсальной медицинской помощью, безусловно, может добавить по крайней мере несколько лет. Учитывая, что грандиозная сложность до сих пор приводила к удивительной простоте, вы могли бы сделать нечто худшее, чем просто экстраполировать данные существующей тенденции, считая, что каждый год продолжительность жизни увеличивается на три месяца. Исходя из этого предположения, прогнозы, которые кажутся невероятными для ныне живущих, таковы: ожидаемая продолжительность жизни увеличится еще на 25 лет в течение столетия, поэтому мы ожидаем, что большинство детей, родившихся во всем мире с 2000 года, отпразднуют свое 80-летие. А большинство детей, которым посчастливилось родиться в этом тысячелетии в развитых странах, отпразднуют свое 100-летие.

Официальные прогнозы и многие демографы часто указывают на то, что некий внутренний предел ожидаемой продолжительности человеческой жизни в итоге остановит этот рост. Но для этого не выдвигается никаких конкретных причин, и пессимисты неоднократно доказывали свою неправоту в прошлом. В одном исследовании рассматривалось 14 предсказаний предела ожидаемой продолжительности жизни человека, и, криво усмехнувшись, ученые заметили, что среднее время между предлагаемым пределом и его достижением составляет всего пять лет.

Есть некоторые препятствия для роста продолжительности жизни, способные замедлить дальнейшее повышение этого показателя. Один из примеров – растущая распространенность ожирения. Расширяющаяся талия уже оказывает негативное влияние на продолжительность жизни во всем мире, но более крупные позитивные изменения, к счастью, до сих пор перевешивали этот отрицательный эффект. Тем не менее улучшение рациона и облегчение интеграции физических упражнений в повседневную жизнь должны быть приоритетами, если мы хотим, чтобы продолжительность жизни продолжала увеличиваться. Другие факторы, от загрязнения воздуха (риски которого только начинают осознаваться, но, похоже, в какой-то степени влияют на старение – не только воздействуя на дыхательную систему, но и способствуя развитию сердечно-сосудистых заболеваний и, возможно, даже деменции) до устойчивости к антибиотикам и новых заболеваний, таких как коронавирусная инфекция (который может привести к частичному возвращению к тому, что было характерно в прошлом, – распространенности смерти от инфекции), также заслуживают того, чтобы попытаться их опередить. Существует также неравенство: хотя ожидаемая продолжительность жизни увеличивается или, в худшем случае, остается постоянной во всех странах, в некоторых социально-экономических группах или регионах этот показатель снизился в последнее десятилетие. Но тем не менее, если мы будем держать надвигающиеся угрозы в узде, продолжать извлекать пользу из открытий и работать над тем, чтобы этот успех разделял весь мир, перспектива того, что большинство людей на планете получат солидные шансы дожить до 100 лет к 2100 году, не кажется неправдоподобной.

Недавняя история ожидаемой продолжительности жизни, возможно, является венцом достижений человечества. Ни одно другое достижение научно-технического прогресса не может претендовать на то, чтобы улучшить жизнь миллиардов людей таким радикальным образом.

Жить в то время, когда одна единственная причина, старение, ответственна за столь многое – начиная от формы наших жизненных траекторий, экономики и многих институтов и заканчивая большинством человеческих страданий и смертей, – унизительно, но также и по-настоящему захватывающе. Разобравшись с этой первопричиной, наука позволит нам сделать что-то со всем этим сразу.

Чтобы покончить с веком старения, нужно понять, что такое процесс старения. Затем можно начать рассматривать методы лечения, которые могли бы решить эту проблему. Поэтому следующие несколько глав будут посвящены изучению старения и демистификации этого процесса. Наука наконец начинает понимать его составляющие и выявлять удивительно скромное число процессов, заставляющих нас всех стареть. Мы увидим, как прорывы в биологии старения превратили ее из странной маргинальной области, в которой вращались только теоретики, пионеры этого движения и просто какие-то чудаки, в признанную господствующую область биологии.

Лучше всего начать с рассмотрения почти универсального феномена старения через, возможно, единственный по-настоящему универсальный принцип в биологии – эволюцию.

2
О происхождении старения

Дарвин посетил Галапагосские острова в 1835 году, но сфера его деятельности была гораздо шире, чем коллекционирование черепах. Во время пребывания на островах он делал скрупулезные заметки о местной флоре и фауне, как и во время многих других остановок в течение почти пяти лет, что ученый путешествовал на «Бигле»[10]10
  «Бигль» – корабль, на котором Чарльз Дарвин совершил кругосветное путешествие в 1 831 –1 836 гг. – Примеч. науч. ред.


[Закрыть]. Эти наблюдения составили часть огромной работы, которая легла в основу одного из величайших открытий в истории научной мысли – теории эволюции путем естественного отбора.

Дарвин опубликовал эту новаторскую идею в книге «Происхождении видов» через два десятилетия после своего пребывания на Галапагосских островах. Его великое прозрение, которое независимо пришло и к современнику ученого Альфреду Расселу Уоллесу, состояло в том, что животные, растения и все формы жизни приспосабливаются к окружающей среде путем «видоизменения потомства». Детеныши животных будут совершенно случайным образом отличаться от своих родителей. Большинство этих различий будут отрицательными или нейтральными, но те немногие особи, у которых есть благоприятные различия, будут иметь больший успех в выживании, размножении и, таким образом, передаче этих качеств своему более многочисленному потомству. Эти потомки сами будут отличаться небольшими, случайными изменениями, некоторые немного лучше, а другие немного хуже, и так далее. Постепенно, в течение последующих поколений, наиболее приспособленные будут побеждать своих сверстников – это так называемое выживание наиболее приспособленных.

Знаменитая иллюстрация этого – «вьюрки Дарвина», множество видов вьюрков, найденных на Галапагосских островах, у которых наблюдается огромное разнообразие форм клювов. Дарвин заметил, что, несмотря на их разнообразие, все они несут на себе «несомненный отпечаток американского континента» – ближайшей к островам большой суши. То, что, несмотря на общие черты, виды живут в разных местах, предполагает, что они, возможно, произошли от общего предка, но развили новые адаптационные способности для иной среды обитания. Благодаря тщательной работе с вьюрками спустя столетие после визита Дарвина наконец удалось найти причину их таких сильных различий – питание. На каждом острове были разные источники пищи – большой клюв мог дать его владельцу силу хрустеть семенами, в то время как заостренный позволял ловить насекомых, прячущихся между листьями. Начиная с общих предков с одним размером клюва, но с некоторыми вариациями между особями, вьюрки с немного большим или меньшим клювом могли лучше использовать «местную кухню» и передавать свои гены. В течение последующих поколений птицы с клювом, близким к оптимальной форме и размеру, чтобы есть любую пищу, доступную на их острове, стали процветать, что в итоге привело к невероятному разнообразию, которое мы видим сегодня.

Более чем через столетие после того, как дарвиновский труд потряс науку, эволюционный биолог Феодосий Добржанский опубликовал эссе под названием «Ничто в биологии не имеет смысла, кроме как в свете эволюции». Это название содержательно заключает в себе универсальность теории Дарвина. Если ученый где-то откроет какой-то факт в биологии, но тот не согласуется с эволюцией, ему придется переосмыслить его. Альтернативой было бы переработать всю современную научную мысль, чтобы отодвинуть на второй план самый фундаментальный закон биологии. Существует так много доказательств, теоретических и практических, и так много принципов современной биологии, которые имеют смысл в свете эволюции, что потребовалось бы действительно необычное доказательство, чтобы опровергнуть эту теорию.

Как мы уже поняли, старение – это явление, которое преследует людей с самого зарождения нашего вида. Мы также видим старение у домашних животных: собаки с артритом, уже не столь активные, чтобы гоняться за палкой; полуглухие кошки с глазами, затуманенными катарактой. Гораздо быстрее, чем мы, стареют наши компаньоны-питомцы, как и сельскохозяйственные животные. И, поскольку изучение различных существ, растений и в конечном счете микроскопических организмов начало распространяться на все царства жизни, мы обнаружили, что старение происходит почти везде. От млекопитающих, таких как мы, до насекомых, растений и даже одноклеточных организмов, таких как дрожжи, старение кажется почти универсальным процессом дегенерации. И в этом нет ничего удивительного – за пределами царства биологических форм жизни со временем машины изнашиваются и ломаются, здания рушатся и падают. Почему живые существа должны быть другими?

Вопрос в том, как мы можем соотнести старение с эволюцией? Если эволюция направлена на выживание наиболее приспособленных, то что же такое оптимизация приспособленности в процессе прогрессирующей дегенерации? Другой важный вопрос заключается в том, почему мы видим такое разнообразие, когда речь заходит о старении. Самое короткоживущее взрослое насекомое – это тип поденки, самки которой появляются, спариваются, откладывают яйца и умирают менее чем за пять минут. Самым долгоживущим позвоночным (животные с позвоночником, как мы) является гренландская полярная акула, самой старой известной самке которой, по оценкам, 400 лет. Почему мышь живет месяцами, шимпанзе – десятилетиями, а некоторые киты – сотнями лет? Если старение – это процесс изнашивания, то почему у животных он проходит в столь различных временных масштабах?

Словосочетание «эволюция старения» звучит как парадокс. К счастью, однако, мы можем понять старение в свете эволюции, а не вопреки ей. Такое понимание – это не просто упражнение в эволюционной теории хотя этот аспект концептуально увлекателен, или примирение двух огромных и, по-видимому, противоречивых законов биологии (хотя это, очевидно, важно). Оно дает нам понимание того, что такое старение, а что им не является, и как, следовательно, мы могли бы относиться к нему.

Мы должны начать с определения того, что мы подразумеваем под старением. Начнем не с биологического определения старения, а со статистического: старение – это возрастающий со временем риск смерти. Можно сказать, что животное, растение или другая форма жизни, риск смерти которой увеличивается с возрастом, стареет. Существо, риск смерти остается постоянным, как галапагосская черепаха, – нет. Мы уже видели, что риск смерти людей удваивается каждые восемь лет – это определяет наш темп старения с точки зрения статистики. Мы можем использовать это определение, чтобы понять старение на эволюционном уровне, и все – от морщин до риска развития сердечно-сосудистых заболеваний – будет происходить из него.

Начиная с самого базового уровня, люди иногда ссылаются не на биологию, а на физику, чтобы объяснить старение. «Это просто второй закон термодинамики, – такова аргументация, – по которому энтропия[11]11
  Энтропия – мера необратимого рассеивания энергии или бесполезности энергии. – Примеч. науч. ред.


[Закрыть] имеет тенденцию увеличиваться». Другими словами, вещи становятся менее упорядоченными и со временем распадаются. Все хорошее должно прийти к жестокому высокоэнтропийному концу, будь то паровые машины, вселенные или животные. Этот аргумент ошибочен, потому что в нем опущена ключевая фраза: второй закон применим только в замкнутой системе. Если вы изолированы от своего окружения, то ничего не можете сделать, кроме как отложить неизбежный упадок. Но если вы не изолированы, то можете брать энергию из своего окружения и использовать ее для питания источника чистой энергии. Это может показаться эзотерическим, но на самом деле все довольно просто. Поскольку животные могут получать энергию, питаясь, а растения могут превращать солнечный свет в пищу, они свободно используют эту энергию для всех видов биологических и биохимических процессов, которые перерабатывают, удаляют или заменяют критические компоненты, которые портятся. Таким образом, жизнь не имеет термодинамических обязательств перед возрастом.

Свободные от чрезмерно упрощенной термодинамики, животные развили невероятные способности к самовосстановлению. Некоторые, как саламандры, могут потерять конечность и просто заново отрастить ее. Это довольно похоже на фокус, но есть столь же впечатляющие, хотя и менее визуально поразительные события, постоянно происходящие в микроскопическом масштабе внутри каждого живого существа, включая вас. По мере того как клетки, клеточные компоненты или молекулы, из которых они состоят, повреждаются или разваливаются, наши тела расчищают обломки и производят новые, первичные замены. Мириады молекулярных машин постоянно поддерживают сложные структуры, избавляя клетки от мусора и сохраняя целостность. У человека эти процессы продолжаются десятилетиями, не прерываясь. Снабженные энергией, они не должны со временем терять эффективность. Почему эволюция не продолжает наращивать эффективность самовосстановления до тех пор, пока оно не станет бесконечно безупречным?

Вероятно, именно Альфред Рассел Уоллес создал первую эволюционную теорию старения. В заметках, написанных между 1865 и 1870 годами, он предположил, что пожилые животные «как потребители пищи… в среде, где количество пищи ограничено и слишком много старых животных, потребляющих ресурсы, затруднили бы выживание их потомков». «Естественный отбор, – заключил Уоллес, – таким образом, отсеивает их». Животные с биологическим сроком годности были более приспособленными, потому что давали своим детям пространство для процветания и собственного потомства. Независимо от него биолог по имени Август Вейсман выдвинул похожую теорию, предположив, что продолжительность жизни ограничена «потребностями вида».

Эта теория – как и любая другая, ставящая благо рода выше процветания индивида, – имеет роковой недостаток. Это аргумент, основанный на том, что мы сейчас называем групповым отбором, когда животное действует в лучших интересах группы – обычно всего своего вида, – а не руководствуется собственными эгоистическими мотивами. Подобное проблематично, потому что групповой отбор требует непростого перемирия. До тех пор, пока каждое животное разделяет склонность к старению на благо вида, все выигрывают, но как только человек рождается с генами немного более долгой жизни, хрупкое равновесие нарушается. «Эгоистичное» животное превзошло бы альтруистов: в то время как все они умирают, освобождая ресурсы для других, оно потребляло бы их, что позволяло бы ему жить немного дольше – возможно, достаточно долго, чтобы завести дополнительного потомка, прежде чем умереть самому. Этот дополнительный потомок делает ген более долгой жизни немного более распространенным в популяции, и в конечном счете животные с этим эгоистичным геном долголетия станут доминировать. Повторяйте это из поколения в поколение со все более эгоистичными вариантами, которые живут дольше и превосходят друг друга все сильнее с течением времени, и старение перестанет быть эволюционным преимуществом. В действительности оно активно отбраковывается, даже если более длительная жизнь отдельных животных вредна для популяции в целом.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Назад к карточке книги "Бессмертные. Почему гидры и медузы живут вечно, и как людям перенять их секрет"