Максим Либанов - Почему наш мир таков, каков он есть. Природа. Человек. Общество (сборник)
Насколько это возможно в биологии, я доказал, что существует запрограммированная смерть живых организмов: не только отдельных клеток или одноклеточных организмов, но также и у растений, и у животных. Явление феноптоза существует, несмотря на то что любому живому организму хочется жить, а не умирать.
При чем здесь старение? Мы считаем, что феноптоз бывает быстрый – как в моих примерах – и медленный. Иногда природе выгоднее, чтобы процесс биохимического самоубийства был растянут во времени. У многократно размножающихся организмов это должен быть постепенный процесс ослабления функций, а не обезумевшие надпочечники, как у несчастного самца австралийской мыши. Доказательство того, что это так, я начну от противного: если старение – специально устроенная генетическая программа, то у кого-то ее может не быть. Значит, должны существовать нестареющие животные – и они, как ни странно, есть.
Зачем стареть, если кто-то не стареет?
Жемчужница – моллюск, который живет на дне рек. До некоторой степени чем жемчужница старше, тем меньше у нее вероятность умереть. С возрастом она становится более сильной и приносит больше потомства, а умирает по совершенно дурацкой причине. Вес жемчужницы растет быстрее, чем сила мышц ноги, держащей ее на дне, и в какой-то момент она становится слишком тяжелой, падает. Ее заносит илом; она уже не может питаться и умирает от голода. Говорят, она живет до двухсот лет.
Смена поколений – это эволюционное изобретение: она нужна, чтобы вид развивался. Мы считаем, что старение как способ эволюции также полезно. По этому поводу есть умозрительный пример, который называют теоремой двух зайцев. У одного из двух зайцев происходит случайная мутация, и он становится немного умнее, чем зайцы в среднем. Пока оба зайца молоды, они прекрасно убегают от лисы, и преимущество зайца с мутацией практически не проявляется: оба они выживают и размножаются. С возрастом у зайцев, как и у других стареющих видов, слабеет сердце, саркопения уменьшает мышцы, хуже работает голова и портится зрение. В какой-то момент за счет старения зайца лиса получает шанс его поймать. И вот в этот момент заяц с полезной мутацией чуть раньше замечает лису, чуть лучше путает следы и за счет этого спасается, а обычного зайца съедают. В среднем возрасте умные зайцы получают колоссальное преимущество размножения по сравнению с глупыми. Благодаря старению эволюция может выявить и закрепить маленькие признаки, обогатив следующее поколение. Нам кажется, что старение – один из самых важных механизмов ускорения эволюции. Получается, что отбор во многом происходит не на уровне молодых, а на уровне старых.
Эволюция – очень дорогое удовольствие: нужно сменять поколения, стареть, умирать раньше. Если какой-то вид себе приобрел что-то, позволяющее ему не эволюционировать так быстро, не тратить так много ресурсов, можно предположить, что такой вид не будет стареть. Возьмем землеройку – несчастное существо, которое живет на поверхности земли, умирает от голода, холода, становится жертвой хищников. Землеройка живет два-три года и проявляет все признаки старения. Очень близкое к землеройке существо, того же размера, с той же скоростью метаболизма, тоже насекомоядное – летучая мышь. По сравнению с землеройкой она изобрела всего лишь полет и эхолокацию, и в результате у нее нет никаких проблем, которые есть у землеройки: если ей холодно, она ищет теплую пещеру; если нет еды, она пролетает десятки километров и находит еду. Хищникам очень сложно поймать ее из-за ее способности к эхолокации. Летучие мыши, в отличие от таких похожих на них землероек, живут до 50 и более лет.
Еще один любопытный зверь – голый землекоп[37]. По-английски он называется naked mole rat, то есть голая помесь крысы с кротом. Это практически полный аналог мыши. Единственное, что изобрел этот грызун по сравнению с мышами, – социальная структура общества. Живут они своеобразными муравейниками, в которых есть царица с парой-тройкой мужей, которым одним разрешено размножаться. Порядка трехсот особей обслуживают этих правителей: кормят, защищают, строят огромные подземные лабиринты в Центральной Африке, где они обитают. С точки зрения эволюции интерес представляют только те особи, которые размножаются: у них в жизни, как и у летучих мышей, нет никаких проблем. И если обычная мышь живет два-три года, то голые землекопы живут больше 30 лет. Если для человека смертность с возрастом растет по экспоненте, для голого землекопа график зависимости смертности от возраста – горизонтальная линия: это значит, что он не стареет.
Я категорически уверен, что и человек изобрел что-то такое, что позволяет ему больше не эволюционировать. Мы больше не приспосабливаемся к окружающей среде – мы приспособили ее под себя: когда нам холодно, не обязательно ждать, пока вырастет шерсть, – надо надеть одежду. Самое главное, что мы изобрели, – способ передавать информацию следующим поколениям не с помощью наших генов, а с помощью речи. Если за горой живет пещерный лев, нам не обязательно ждать, пока появится мутация и гора будет ассоциироваться с опасностью, – можно просто сказать молодым: «Не ходите туда, там лев». Это обеспечило человеку преимущество, позволившее захватить планету.
Есть два вида людей: одни действительно пытаются объяснить молодняку, где лев; другие – по разным причинам – этим не занимаются. Мы предложили понятие «полезных» бабушек и дедушек. «Полезные» – это те, которые объясняют про льва, а «вредные» просто занимают место в пещере. Звучит грубовато, но с точки зрения биологической целесообразности «вредные» бабушки и дедушки должны стареть быстрее, а «полезные» – чувствовать себя нужными и стареть медленно. Согласно нескольким исследованиям, люди, работа которых связана с общением с молодыми людьми, вроде профессоров в университете, живут дольше. Аномально долго живут дирижеры, которые ничему не учат, но внешне их работа напоминает сборище молодняка в пещере и человека, который всем этим управляет. Есть несколько признаков социального положения человека, которые заметно ассоциированы с долгой жизнью. В этом, конечно, есть существенная доля спекуляции, но чем дальше мы этим занимаемся, тем больше убеждаемся, что есть и доля правды.
Как бороться со старением?
Мы полагаем, что существует специальная программа, которая заставляет нас стареть, чтобы в конце концов свести в могилу и освободить место следующему поколению. При этом, если мы заботимся о следующем поколении, нам разрешают сделать это чуть позже. Программа эта, как у голого землекопа, рано или поздно должна у нас исчезнуть сама собой, но произойдет это очень не скоро. Если мы хотим ускорить победу над старением, возникает очень простая идея: выключить гены, отвечающие за старение. По всей видимости, за старение отвечает сложный оркестр генов. Эти гены пока не найдены, и то, что их надо искать, – подход верный. Но чтобы сделать генетически модифицированного человека, надо вырастить ребенка, у которого этих генов не будет. Проблема в том, что можно совершить ошибку, права на которую у нас нет. Генетически модифицированному человеку нельзя объяснить, что была очень перспективная рабочая гипотеза, которая не подтвердилась.
Но есть еще один вариант. Большинство биологических программ можно регулировать: воздействовать на них, чтобы они работали быстрее или медленнее. Для старения такой способ регуляции известен – это ограничение питания. Самые разные животные – от червяков до обезьян – живут дольше и стареют медленнее, если меньше едят. Эффект от ограничения питания не связан с количеством потребляемых калорий: если давать животному нюхать еду, организм снова включает быстрое старение. Перспективы этого направления связаны в основном с нахождением белков, которые действуют при ограничении питания. Поиском таких регуляторов сейчас занимаются исследователи.
«С точки зрения биологической целесообразности «вредные» бабушки и дедушки должны стареть быстрее, а «полезные» – чувствовать себя нужными и стареть медленно».
Максим СкулачевВозможно, у человека есть еще какие-то способы замедлить старение. Исходя из концепции «полезных» бабушек, один из таких способов – учить молодежь. Наверняка вы знаете профессоров, которые до 80 гоняли студентов на кафедре, а уйдя на пенсию, очень быстро умирали. Похоже, есть все-таки какая-то химия, дающая сигнал, что мы еще нужны. Можно, конечно, быть дирижером или судьей Верховного суда США – одно социологическое исследование показало, что эта профессия также обеспечивает долгую жизнь, потому что от этих людей зависит огромная страна, и они чувствуют собственную нужность.
Наконец, есть еще один способ вмешаться в работу программы старения: это интервенция (англ. «intervention») – вмешательство с помощью определенных фармакологических веществ. Препараты, которые используются для регуляции работы программы старения, назвали митовитанами, по аналогии с витаминами.
