Старение кажется неизбежным — тело слабеет, клеточные повреждения накапливаются, органы отказывают. Однако ключевая причина старения вовсе не в том, что организм постепенно "изнашивается", как старая машина, которая передавалась из поколения в поколение. Все намного интереснее.
Биологи давно поняли, что старение — результат работы эволюции. Активная фаза естественного отбора продолжается до тех пор, пока организм способен передавать гены будущему потомству. Потом, после репродуктивного возраста, природа просто "забывает" о нас, так как мы ей больше не нужны — мутации, вызывающие старение, перестают отсеиваться отбором.
Главная причина старения — антагонистическая плейотропия
В 1957 году эволюционный биолог Джордж Уильямс (12 мая 1926 года — 8 сентября 2010 года) предложил теорию антагонистической плейотропии, суть которой проста, но поразительна: гены, которые выгодны организму в раннем и репродуктивном возрасте, обладают неизбежными побочными эффектами, которые в более позднем возрасте вызывают старение и в итоге приводят к смерти.
Это значит, что эволюция "жертвует" нашим долголетием ради того, чтобы мы дожили до репродуктивного возраста и оставили как можно больше потомства.
Как это работает?
Например, мутации, вызывающие перепроизводство половых гормонов, увеличивают либидо и повышают шансы на эффективное размножение. И эти гены сохраняются даже после выполнения "эволюционной миссии", несмотря на то, что позже они могут провоцировать рак половых органов.
Другой пример — процесс аутофагии (клеточного самопереваривания), который жизненно важен для молодого организма, но после репродуктивного возраста начинает давать сбои и запускает процесс старения.
Согласно теории Уильямса, быстрое достижение организмом репродуктивного возраста должно коррелировать с быстрым старением и малой продолжительностью жизни. Именно поэтому животные, которые способны к активному размножению через несколько недель после появления на свет, обычно живут очень мало.
Например, мыши достигают репродуктивного возраста через 5-7 недель после рождения, и их продолжительность жизни в природе обычно не превышает 18 месяцев. А вот слоны, достигающие репродуктивного возраста к 19-20 годам, в среднем живут 65 лет.
Эволюция против бессмертия
В силу возрастного снижения репродуктивной активности снижается и эффективность естественного отбора. После того как организм передал гены потомству, эволюции становится все равно, что с ним будет дальше.
Природе нужны не долгожители с их планами и амбициями, а максимально эффективные родители.
Старение можно замедлить?
В 2017 году исследователи из Института молекулярной биологии (IMB) в Майнце отключили аутофагию в нейронах старых червей, что привело к улучшению здоровья беспозвоночных и увеличению продолжительности их жизни на 50%. И это при том, что аутофагия была деактивирована только в нейронах.
Этот эксперимент доказывает, что старение — не физический закон природы, а эволюционная стратегия. И теоретически правила игры можно изменить.
Резюмируя
Старение и смертность — не ошибка природы и не банальный износ организма. Это цена, которую живые существа платят за успешное размножение в молодости. Гены, которые играют критически важную роль в юном возрасте, позже становятся вредными и опасными.
Но эволюция продолжает оставаться верной своему принципу: успешное размножение важнее продолжительности жизни.
Изучение механизмов антагонистической плейотропии вкупе с клиническими испытаниями откроет дверь к замедлению старения и резкому увеличению продолжительности жизни.