首先,人類的壽命上限不是100歲……
目前雖然沒有一個人類壽命上限的絕對值,但目前觀察到的壽命上限是120歲左右,截至目前,世界上確認(rèn)最長壽的人是法國的讓娜·卡爾芒(Jeanne Calment),她活到了122歲164天(1875-1997年)。這被認(rèn)為是人類壽命的極限代表之一。
而人類壽命的理論上限目前推測是150歲左右。
2021年《自然通訊》(Nature Communications)的一項研究估算,隨著年齡的增加,人體自我修復(fù)能力開始下降,80歲老者恢復(fù)健康需要的時間是40歲中年人的3倍,當(dāng)人類壽命到達(dá)在120-150 歲之間時,各項身體機能的自我恢復(fù)能力達(dá)到臨界值,即使人們健康并且沒有遭受重大疾病,人也會死亡。
那為什么人類會有壽命上限這個機制的設(shè)定呢?目前我們也沒有明確的結(jié)論,但也有很多不同的推測和假說。
比如從進化生物學(xué)的角度來看,人類以及其他生物進化出壽命上限機制的原因,主要與自然選擇、資源分配、種群適應(yīng)性等因素有關(guān)。
自然選擇的核心是繁殖成功率,而不是個體壽命的無限延長。只要一個個體在其生殖期成功繁殖,將基因傳遞給下一代,它對種群的進化貢獻(xiàn)就完成了。因此,生殖后的生命階段(如老年)對進化的影響較小,這導(dǎo)致自然選擇對延長壽命的壓力較弱。
從生物進化的角度看,物種的首要目標(biāo)是通過繁殖將基因傳遞下去,而非延長個體壽命。較短的壽命也能加速基因庫的更新,更快適應(yīng)環(huán)境變化。
同時,生物體在繁殖、生長、維持和修復(fù)之間分配有限資源。過多的資源用于修復(fù)和延長壽命,可能會降低生殖能力(例如育兒的投入或繁殖次數(shù))。因此,進化更傾向于在生命早期保證生殖成功,而不是延長壽命。
而且在自然環(huán)境中,大多數(shù)個體難以活到生命的“自然極限”,天敵、疾病、意外等通常會導(dǎo)致個體在繁殖后不久死亡。延長壽命對種群適應(yīng)性的影響有限,因此進化不會傾向于支持這一特性。
而從基因的層面來說,細(xì)胞分裂時DNA復(fù)制并不完美,盡管有修復(fù)機制,但不可能完全避免突變和損傷的累積。過于復(fù)雜的修復(fù)機制會增加生物成本,因此生物在演化過程中選擇了“有限修復(fù)+繁殖更新”的策略,而非無限修復(fù)。
同時很多人提到的端粒,也有其自然的意義。端粒縮短雖然限制了細(xì)胞分裂次數(shù),但也起到了保護基因組穩(wěn)定性的作用,防止過多突變導(dǎo)致癌變。
剛才講的是進化生物學(xué)的比較主流的觀點,還有一些有趣的假說也可以講一講。
比如“拙劣設(shè)計”假說
這個假說認(rèn)為,很多衰老機制并非單獨演化出來,而是生物功能的“副作用”或“代價”。比如生殖能力的增強可能伴隨后期損耗(如雌性激素的分泌減少導(dǎo)致更年期疾病)。而快速成長和早期繁殖會導(dǎo)致老年病(如關(guān)節(jié)退化、心血管疾病)。
從這些特性能看出來,自然選擇在某種程度上更關(guān)注“短期收益”(早期適應(yīng))而非“長期生存”。
還有一個 “衰老的攔路石”理論。
自然選擇傾向于強化年輕時有益的基因,即便這些基因在晚年可能有害(如增加癌癥風(fēng)險)。這種“攔路石效應(yīng)”導(dǎo)致老化與疾病成為不可避免的副作用。也就是說,有可能壽命上限是進化中為了淘汰掉老年個體的一種機制。
所以壽命上限更像是在進化過程中資源分配、環(huán)境適應(yīng)和群體穩(wěn)定性的權(quán)衡過的結(jié)果。雖然從個體角度看,壽命越長越好,但從種群進化的角度,適度的壽命限制更有利于種群的延續(xù)與環(huán)境適應(yīng)。
這個后半部分的結(jié)論并不僅限于人類,其實也適用于大部分的生命。
參考文獻(xiàn):
1、Pyrkov, T.V., Avchaciov, K., Tarkhov, A.E. et al. Longitudinal analysis of blood markers reveals progressive loss of resilience and predicts human lifespan limit. Nat Commun 12, 2765 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-23014-1