1957年，美国生物学家乔治·威廉斯(George Williams)对衰老理论做了重要补充。他注意到了许多基因都具有多效性，在生物体的不同发育时期可能有不同的作用，指出那些在生命的后期有害的基因，在生命发育的早期并不一定都要保持沉默，只不过它们在当时能起到有益的作用。换句话说，那些在生命的早期发挥正常的功能的基因，在生命的晚期即使没有发生突变，也能造成损伤。这样的基因也会得到自然选择的青睐，因为自然选择更注重在生命早期的益处，而无视生命晚期才出现的害处。这个假说和后来分子遗传学的发现相符。许多在老年时导致癌症的基因，都与调节细胞的生长、分化有关，在早期发育时起到重要的作用。

    很显然，一个生物群体中，老年个体的数目高低与年轻个体的死亡率成反比。如果年轻个体很少因为天敌、恶劣气候、食物短缺、传染病等因素死亡，那么就会有许多个体能进入老年。反之，如果许多年轻个体都因故而死，就较少有个体能活到老年。因此，如果衰老的起因是由于自然选择无法清除导致衰老的坏基因，那么如果年轻个体的死亡率越高，坏基因就越没有机会表达出来让自然选择清除，就会在后代中越积越多。我们可以预测，那些生活在恶劣环境下的群体，就会整体上衰老得更早、更快。美国爱达荷大学的斯蒂芬·奥斯达德(Steven Austad)对弗吉尼亚负鼠的观察巧妙地验证了这个预测。弗吉尼亚负鼠做为一种寿命很短的哺乳动物，成了研究哺乳动物衰老的有用工具。这种负鼠的寿命大多数不到两年。在其生命的第二年，所有的弗吉尼亚负鼠都出现了衰老的迹象，例如体重减少，眼球出现白内障，雌性生殖器官萎缩，生殖力下降。奥斯达德研究的是生活于佐治亚州沿海一带的弗吉尼亚负鼠。在那里的岛屿和大陆都分布着负鼠群，不过，生活在岛屿的负鼠天敌很少，而在大陆上则很容易成为多种天敌的食物。因此，大陆上的负鼠面临着更大的生存压力，根据我们的预测，它们也会衰老得更快，寿命更短。

    奥斯达德发现，大陆的负鼠的确寿命比较短，但是这是不是由于衰老引起的呢？为了回答这个问题，奥斯达德测定了从野外不同年龄的负鼠尾巴抽取出来的胶原蛋白纤维的强度。胶原蛋白彼此之间能够相互交联而形成纤维。随着年龄的增长，交联的胶原蛋白越来越多，导致胶原蛋白组成的组织失去了弹性。奥斯达德把胶原蛋白纤维浸在尿素溶液中，然后拉扯胶原蛋白纤维。尿素能够打破胶原蛋白纤维的交联，减少胶原蛋白纤维的机械强度，直到它们承受不了拉扯而断裂。因此，交联的胶原蛋白数目越多，它们在尿素溶液中能够承受拉扯的时间就越长。奥斯达德发现不仅胶原蛋白的交联数目随着负鼠的年龄增长而增加，而且大陆负鼠要比岛屿负鼠更早出现这种衰老信号，表明它们衰老得更快。

    英国生物学家汉密尔顿(W.D.Hamilton)在六十年代为衰老理论建立了数学模型。自七十年代以后，这个模型已被许多实验所证实。这个衰老理论预测，如果我们让有性生殖生物的繁殖期提前，那么经过若干代后，其寿命就会缩短。美国伊利诺大学芝加哥分校的戴维·梅兹(David Mertz)用面包虫检验了这个预测。面包虫的寿命大约一年，在其约270天的成年时期都能繁殖。梅兹对每一代面包虫，只选择那些在成年后的前10天产下的卵培养。他的假设是，由这些早期卵产生的后代要比晚期卵产生的后代受到更大的自然选择压力，将会倾向于更早产卵。经过12代后，面包虫早期生殖力提高了大约10%，第一个月的产卵数目从417个增加到460个，而它们的寿命也相应地缩短了，雄虫的寿命从271天降到231天，雌虫的寿命从228天降到207天。

    反过来，这个理论预测，如果延缓有性生殖的生物的繁殖期，那么，经过若干代后就能延长其寿命。有多个实验室以果蝇为材料验证这个预测，都得到类似的结果。果蝇长到两周左右就开始产卵。在其中一个实验中，研究者将这些年轻的果蝇产的卵全都扔掉，只孵化那些年老果蝇(至少六周老)下的卵。这样进行了十代以后，得到的果蝇的寿命是普通果蝇的两、三倍，而且，它们显得更充满青春活力。它们更耐饥饿，更抗干燥，行走能力和飞行能力也更强。

    我们可以设想，如果我们也对人类进行类似果蝇的实验，强迫晚育，而且在其后代患病时不用医学技术拯救而听任自然选择将其淘汰，那么进行十代以后，人类的自然寿命也会明显延长。当然我们不可能做这种野蛮的实验。要延年益寿，我们只能寻找别的办法。既然

上一页  [1] [2] [3] 下一页