Тело на выброс
Если старение вовсе не является механизмом обуздания перенаселенности и некоторые виды, такие как гидра, вообще не стареют, почему же мы «страдаем», переживая процесс старения? Почему наши тело и дух начинают испытывать перебои и нас ждет смерть от болезней и немощей?
Только одна составная часть нашего организма, оказывается, не стареет: именно ДНК, в которой заложен генетический код жизни. Копии ДНК сохраняются в нашем потомстве, и существующий код поэтому не вырождается. Так что вопрос: «Почему мы стареем?» — может быть сформулирован более точно: почему наше тело и дух дряхлеют, в то время как генетический код остается на протяжении многих лет в прекрасной сохранности?
Английский геронтолог Томас Кирквуд[4] дал ответ на этот вопрос, сформулировав теорию «тела на выброс»[5]. Среди представителей одного вида, и человек здесь не исключение, происходит отбор по плодовитости, способности произвести потомство. В потомках должны присутствовать копии ДНК родителей. Само собой разумеется, что умершие молодыми не оставляют следа в потомстве. То же самое можно сказать и о бесплодных индивидуумах, в сколь позднем возрасте они бы ни умирали. После смерти бездетной пары семейная ветвь прерывается. В Англии, например, бездетность среди аристократии вовсе не редкость. На протяжении сотен лет книги полны записей об extinct peerages — угасших аристократических линиях. Благодаря естественному отбору виды — не исключая и человека — настолько приспособили свой жизненный путь к внешнему окружению, что жили достаточно долго для того, чтобы иметь возможность оставить потомство. И к моменту, когда дети родились и повзрослели, тело можно «выбрасывать», потому что дальнейшее существование ДНК обеспечено. Другими словами, теперь могланачинаться старость. С точки зрения эволюции наш организм после 50 лет верной службы можно больше не принимать во внимание: ДНК, подобно змее, сбрасывает старую кожу.
Теория «тела на выброс» исходит из того, что развитие, рост и выживание индивида совершаются, следуя основным экономическим принципам; имеющиеся в распоряжении ограниченные средства должны оптимально расходоваться на различные биологические процессы. Проще говоря, здесь две возможности: все вкладывается либо в плодовитость, либо в существование собственного организма. Одно всегда происходит за счет другого. Не вызывает сомнений, что вкладывать ресурсы в тело и дух необходимо и целесообразно. Если из-за врожденного отклонения, физического недостатка или неосторожного поведения индивида он не достигнет зрелого возраста и не оставит потомства или же не будет о нем заботиться, тогда с точки зрения эволюции все будет потеряно. Поэтому людям, с учетом их наследственной предрасположенности, для секса, продолжения рода и заботы о потомстве отводится жизнь на протяжении примерно 50 лет. Спрашивается, будет ли эволюционным преимуществом дальнейшее, и после достижения пятидесятилетнего возраста, функционирование тела и духа? Становиться старше 50 лет не плохо, если только вложение ресурсов в жизнь выше средней продолжительности не делается за счет необходимого вклада в продолжение рода. В этом последнем случае продолжительность жизни будет выше средней, но сократится число потомков. И вследствие естественного отбора данная комбинация свойств не уцелеет. Ведь фитнес-программа, которой мы следуем, направлена не на достижение старости, а на заботу о потомстве. Получение большого числа потомков — свойство, которое естественный отбор доводит до максимума. Это логично, хотя и дает понять, что если вы больше вкладываете в поддержание собственного организма, так что и после пятидесяти все еще прекрасно выглядите и вполне здоровы, то это не служит цели эволюции. Продолжение ДНК в ваших детях, в конце концов, ведь и так уже гарантировано.
Биологический механизм старения можно сравнить с мотором старого гоночного болида, который на ходу начал тарахтеть и заглох. Своевременный технический осмотр автомобиля, периодическая регулировка, наладка и замена поврежденных деталей могли бы предотвратить выход мотора из строя. Но профилактическое обслуживание обходится дорого; для него не всегда есть время и деньги, из-за чего его проводят не полностью. Наш организм также требует профилактического обслуживания, и это сложное дело. Необходимо постоянно отыскивать и восстанавливать повреждения молекул ДНК в каждой клетке, чтобы заложенный в ней код не претерпевал изменений. Ведь ДНК — не что иное, как строительный план, на котором основывается функционирование клеток, тканей и органов. И здесь выработалась исключительно изобретательная биологическая машинерия: большой клубок взаимодействующих друг с другом белков движется, словно поезд, по рельсам молекул ДНК, отыскивает повреждения и тут же их устраняет. Такой процесс требует больших инвестиций. Но бывает, что клетки из-за остаточных повреждений в ДНК начинают производить неправильные белки или же, словно сорвавшись с цепи, становятся причиной развития рака.
Белки, из которых построены клетки, ткани и органы, с течением времени также могут получать повреждения. Речь идет о комплексе свернутых структур, специфические функции которых зависят от того, как именно они свернуты. Для сворачивания белка клетки вооружены белками-шаперонами; они инициируют и сопровождают процесс сворачивания. Иногда белки спонтанно распрямляют складки или же получают повреждения иного рода, утрачивают свои функции и тогда подлежат замене. Некоторые белки уникальны — как, например, белки, входящие в состав хрусталика или головного мозга; они не могут быть заменены, но их вполне можно восстановить. Так, благодаря активности шаперонов часть белков может получить правильную складку обратно. Но точно так же как репарация ДНК, процесс требует большой затраты ресурсов, и, соответственно, не все белки любой ценой ремонтируются или заменяются. Хрусталик, например, представляющий собой первоначально совершенно прозрачный белок, по мере того как мы стареем, постепенно мутнеет, как яичный белок при варке, и пропускает все меньше света, что приводит к возникновению катаракты. Иметь лучшие хрусталики с точки зрения эволюции было бы чересчур: ведь хорошо видеть человеку нужно лишь на протяжении двух поколений. Поэтому операции по удалению катаракты становятся необходимы после 50 лет, а не раньше.
Теория «тела на выброс» может объяснить, почему старение — составная часть нашей жизни, но также и почему столь резко различается продолжительность жизни различных видов. Мыши очень быстро достигают периода половой зрелости, у них короткая беременность и большое число детенышей в выводке. Такое вложение ресурсов в потомство происходит за счет вложений в собственное тело. В естественных условиях мыши начинают стареть в среднем уже через несколько месяцев. Риск сделаться чьей-то добычей, погибнуть от холода или