Смерть - адаптация?

Автор mastax, мая 13, 2005, 15:14:19

« назад - далее »

mastax

Известно, что первые организмы были бессмертными. Таковыми прокариоты и остались. Нет, они могут умереть, но могут жить вечно, делясь и делясь. Но с какого-то момента появились группы организмов, смерть для которых стала неизбежностью. Говорят, что это адаптация, позволяющая вершить смену поколений, обновлять генофонд. Что вы думаете на сей счет?

olenellus

О каких организмах идёт речь?
Если о многоклеточных, то мне кажется, что смерть - это всего лишь плата за многоклеточность и клеточную специализацию. Да и не все многоклеточные смертны (если считать вегетативное размножение продолжением жизни, что будет справедливым в сравнении с делением прокариот). Смерть - свойство тех организмов, у которых либо происходит сильная и однонаправленная дифференциация клеток, либо образуются сложные структуры (такие проблемы как старение межклеточной среды), либо и то и другое. В основном это животные, что и ожидаемо с их жёсткой клеточной организацией. Есть, правда, и экзотические случаи, вроде аппендикулярий, умирающих из-за разрыва яичников при высвобождении яиц. Сомневаюсь, что это адаптивное приобретение.

Юрич

Добрый день,

Цитата: "mastax"Известно, что первые организмы были бессмертными. Таковыми прокариоты и остались. Нет, они могут умереть, но могут жить вечно, делясь и делясь.

А почему только прокариоты? Тогда уж и одноклеточные эукариоты - они тоже делятся себе... На самом деле, вряд ли это можно считать бессмертием в полном смысле. Ведь и человеку, скажем, перед тем как его убить, тоже можно создать клона, однако данный человек вряд ли сочтет это за продолжение собственной жизни. Да и однояйцевые близнецы тоже точные копии друг друга в том плане, как "дочерние" одноклеточные - копии "материнской". Однако, если один умирает, вряд ли можно сказать (не впадая в патетику), что он продолжает жить, пока жив второй. С этой точки зрения, смертными нас делает индивидуальность, уникальная психика, уникальный запас информации (что несомненно присутствует даже в случае близнецов). (И с этой точки зрения, например, старческий маразм - это тоже смерть, просто пока еще не полная, но уже разрушается психика, теряется прежняя индивидуальность, человек как говорится перестает быть "самим собой".) Поэтому мы на самом деле не продолжаемся в наших детях, и не сможем продолжиться в наших клонах. Для того, чтоб действительно "продолжиться", нужно научиться практически полностью сохранять личную психику, память, багаж информации, как генетический, так и приобретенный. Возможно, когда-нибудь люди научатся это делать и будут просто переноситься с одного носителя на другой, по мере того, как стареет прежний, это и будет истинным бессмертием. В общем, я тоже не считаю это адаптацией, как сейчас говорят все чаще, просто физическая неизбежность.
"существуют полянки, которые можно отыскать только заблудившись" (Х. Манкелль)
"как объяснить англичанину, что судьба мира решается на Тибете?" (Л. Пауэлс)

mastax

Господа!
Я поясню, что имел под бессмертием бактерий. Они в идеальной модели будут делиться до бесконечности и ни одна отдельная "особь"  не погибает. Причем это относится и к многоклеточным цианобактериям. У человека или колониальной асцидии при любом типе размножения особь все равно погибает. Речь не о потере прежней "индивидуальности", а самой настоящей смерти. У одноклеточных эукариот, насколько мне известно, бессмертие не всегда беспредельно, для инфузорий показано существование бессмертных "линий", что касается других  - не знаю точно. Среди многоклеточных некоторый аналог бессмертия можно найти у тигровой планарии, но только у расы с чисто бесполым размножением.

Марков Александр

"Естественная" смерть - я думаю, все-таки не только (не столько?) "неизбежная плата за многоклеточность", "результат износа организма", "специализации клеток" и т.п., сколько адаптация, целенаправленное разрушение клетками или организмами самих себя - на благо сородичам. Вот пара соображений.

Где-то в Pubmed мне попадалась статья о "генах жизни" и "генах смерти", там речь шла о том, что некоторые бактерии в ответ на проникновение фагов включают механизм программируемой клеточной смерти - апоптоза. А вирусы, чтобы не погибнуть вместе с этой бактерией, которая пытается покончить с собой (видимо, чтобы не заразить других бактерий), обзавелись генами, продукты которых пытаются предотвратить апоптоз. В статье речь шла о возможности разработки методов продления жизни на основе изучения таких вирусных "генов жизни" или что-то в этом роде.
Апоптоз - это, конечно, самый очевидный случай "сознательного самоубийства" клеток на благо популяции, колонии, организму... Другие случаи могут быть менее очевидными.

Старение - просто "износ" организма или "сознательное", целенаправленное разрушение? Член-корр. РАН Б.Ф.Ванюшин, специалист по метилированию ДНК и эпигенетике, убежден, что по мере старения в результате уменьшения уровня метилирования включаются какие-то "поздние" гены, задача которых - отправить нас на тот свет.

Клетки многоклеточного организма действительно по мере делений в ходе онтогенеза "изнашиваются": у них постепенно укорачиваются хромосомы. Но это -никакая не неизбежность, у клетки есть механизмы, при помощи которых можно противостоять такому "изнашиванию". Эти механизмы работают, кажется, в стволовых клетках, ну и конечно, в генеративных. А в остальных клетках наблюдается сознательное "попустительство" этому изнашиванию.

mastax

Марков Александр
Т.е. что-то вроде "глобального" апоптоза?

Gilgamesh

Главное, не смешивать гибель клетки с гибелью целого организма, а применительно к человеку - с гибелью личности. Апоптоз зараженных клеток никак не доказывает принципиальную невозможность продления жизни. Скорее подтверждает эффективность саморегуляции организма.
Приобретение гибели целостного организма в филогенезе возможно только при наличии значительной пользы для робдственников - т.е. при росте совокупной приспособленности. Иначе отбор на это невозможен.
Но, вероятно, невозможен и отбор на бессмертие (исключительное долгожительство), вероятно, это бесконечно замедляющийся отбор. Особенно если учесть корреляцию длительности жизни и скорости соревания.
Начала Вселенной - атомы и пустота, все же остальное существует лишь в мнении (с) Демокрит

В конце будет наноассемблер

Марков Александр

Цитата: "Gilgamesh"Апоптоз зараженных клеток никак не доказывает принципиальную невозможность продления жизни.
Совершенно верно, по-моему, это как раз свидетельствует о существовании такой возможности. Тот же Б.Ф.Ванюшин мне сказал, что у C.elegans уже найдены гены, участвующие в регуляции старения и смерти. Если эти гены выключить, продолжительность жизни этой нематоды можно увеличить чуть ли не в 5 раз.

Отбор будет поддерживать "альтруистическое" самоубийство, если оно, например, спасает жизнь более чем двоих детей (или братьев/сестер) данной особи.

Первыми с неизбежностью смерти организмы столкнулись, кажется, на уровне колониальных простейших типа вольвокса. Произошла специализация клеток на генеративные и вегетативные. Специализация ведет к неизбежной редукции "лишних" функций. Вот и редуцировались у вегетативных клеток, в частности, функции длительного противодействия износу разного рода (накопление соматических мутаций, укорочение хромомсом и др.). Ведь в линии генеративных клеток износа не происходит! Разные клетки стали заниматься разными делами, и если функцию продолжения рода взяли на себя одни клетки, то другие, естественно, стали погибать, не оставляя потомков.

На уровне сложных многоклеточных организмов массовое периодическое отмирание таких специализированных "вегетативных" клеток воспринимается нами как "смерть организма". Ну а культуры клеток (например, раковых) могут существовать неопределенно долго, как и линия генеративных клеток в бесконечной череде поколений.

Gilgamesh

Кто  elegans? Можно узнать родовое название. Заранее благодарен.
Насчёт аппендикулярий. Мда, брак эволюции. Условие сохранения должного числа детей выполняется, а материнская особь просто не нужна после нереста.
Впрочем, у человеа всё также. Почему бабушки дольше дедушек живут? А они после "икрометания" ещё и с внуками нянчатся, ухоженные внучки имеют больше шансов выжить и стать бабушкой - долгожительницей. Получается, бабушки почти с того света повышают свою приспособленность. Эту фишку не сам придумал, прочитал, где не помню  :shock:
Нужно было записать... Другими словами - наличие воспитателей, вышедших из детородного возраста повышает вероятность выживания детей в группе, в том числе - потомства воспитателей (в 2 - 3 поколении). Должно действовать при наследовании по Х. Впрочем, и дедушки у H.sapiens не сразу дуба дают после потери плодовитости - полигенное наследование?
Начала Вселенной - атомы и пустота, все же остальное существует лишь в мнении (с) Демокрит

В конце будет наноассемблер

Марков Александр

Coenorhabditis elegans, нематода, один из любимых объектов генетиков и молекулярных биологов.

Что касается дедушек, то они накапливали большой опыт и способствовали выживанию первобытного рода-племени мудрыми советами :wink:

olenellus

Цитата: "Марков Александр"
Цитата: "Gilgamesh"Апоптоз зараженных клеток никак не доказывает принципиальную невозможность продления жизни.
Совершенно верно, по-моему, это как раз свидетельствует о существовании такой возможности. Тот же Б.Ф.Ванюшин мне сказал, что у C.elegans уже найдены гены, участвующие в регуляции старения и смерти. Если эти гены выключить, продолжительность жизни этой нематоды можно увеличить чуть ли не в 5 раз.
Что русскому хорошо, немцу - смерть.

Есть ещё мнение, согласно которому управляемое подавление теломеразной активности и ограничение количества делений соматических клеток -  это приспосабление, снижающее вероятность получить неконтролируемо размножающихся мутантов. Т. е. клеточное старение - это альтернатива смерти от рака. Если это так, то продление жизни нашей любимой нематоде, с её тысячей клеток и двадцатью днями жизни, в 5 раз будет благом. У человека же клеток в 10^10, а продолжительность жизни в 10^3 раз больше. И при этом он уже при своих 60ти годах средней жизни мрёт от рака чуть менее часто, чем от сердечных заболеваний. Поэтому для человека это сомнительное благо  (:

В связи с эти интересно было бы узнать, как дела с онкологией у синих китов :roll:

А вообще, организм животных подобен идеальному тоталитарному обществу с полным подавлением свободы воли.

Gilgamesh

Мда, мало кто понимает то, что сказал olenellus. Обычно бросаются в крайности:
Обессмертили клеточную линию - урра! Щас то же и с человеком.
Нашли свойство раковых клеток вечно делиться (впрочем, вечноое деление - не есть вечная жизь одноклеточного индивида) - вот применим к человеку и будут яблони на Марсе...
Начала Вселенной - атомы и пустота, все же остальное существует лишь в мнении (с) Демокрит

В конце будет наноассемблер

Юрич

Цитата: "mastax"Я поясню, что имел под бессмертием бактерий. Они в идеальной модели будут делиться до бесконечности и ни одна отдельная "особь"  не погибает.

Полагаю, вы не зря закавычили "особь". Вероятно, понятия смерти / бессмертия в данном случае просто неприменимы, т.к. утрачивают смысл. Ведь ровно с тем же основанием можно считать, что бактерия "гибнет" в момент деления, порождая новых бактерий. Разделилась клетка надвое - почему непременно нужно считать, что это "старая" и "новая"? Может, это две "новых", а "старой" больше нету. Отсутствует те критерии, по которым мы выделяем "особность", следовательно нельзя четко утверждать, продолжает "особь" жить или умирает.

Цитата: "Gilgamesh"Впрочем, у человеа всё также. Почему бабушки дольше дедушек живут? А они после "икрометания" ещё и с внуками нянчатся, ухоженные внучки имеют больше шансов выжить и стать бабушкой - долгожительницей. Получается, бабушки почти с того света повышают свою приспособленность. Эту фишку не сам придумал, прочитал, где не помню

У Докинза, по-моему, что-то подобное было. Абсолютно притянуто за уши. У крыс самки тоже дольше живут, и что, они заботятся о своих внучатах?.. А у человека дедушки что ли вообще не при делах?.. Они тоже заботятся, вместе с бабушками. Да и бабушки заботятся ведь не только о внучках, но и внуках, также несущих их "гены долголетия" (или от мамы к сыну не передаются?), т.е. по идее из таких внуков должны вырастать долгоживущие дедушки.

Я не приемлю такой "ультраэволюционистский" подход. Как будто нет законов физики и химии, а также физиологии. Все только отбор и адаптация, умозрение какое-то.

Согласен, возможно, существуют гены, ускоряющие нашу смерть. Но неужели, господа, вы всерьез считаете, что нейтрализовав действие таких генов, можно сделать человека бессмертным?..

Во-первых, не факт, что такие гены появились именно для этого специально, как итог отбора по данному свойству - они вполне могут быть задействованы для чего-то более жизненно необходимого, чем поскорее загнать в могилу, а уж последнее - как "побочный эффект".

Вот что рассказывает академик В. Скулачев:

"Отрезать нужно, скорее всего, те гены, которые заставляют нас стареть. А как это сделать? Только что появилась очень интересная, парадоксальная работа Донхауэра из Хьюстона, из США. Он, вмешавшись как генный инженер в геном мыши, изменил активность одного из генов так, что некий белок, он называется П-53, стал работать активнее.
А белков в мыши десятки тысяч разных. И только один единственный изменил свою активность. После этого мыши перестали умирать в старости от рака. А так, каждая вторая мышь умирала от рака. Это одна из главных причин смерти старых мышей. И, казалось бы, это должно было резко продлить жизнь мышам, поскольку главная причина исчезла. Но парадоксально, что мыши стали жить на 20 процентов меньше. Почему это случилось?
Остается думать, почему они умирают. Они умирают странной смертью. Мышь несколько усыхает, становится горбатенькой. У нее остеопароз очень сильный. Он вмешивается в жизненно важные органы до такого уровня, что мышь так слабеет, что умирает просто от слабости. Это редкий случай среди людей, когда человек просто увядает, так сказать. Вот он дожил до ста лет и потом уснул и не проснулся. Легкая смерть, как говорится. Этот белок контролирует повреждения в ДНК. Именно он посылает сигнал самоубийства, если в ДНК что-то неблагополучно. И как фантастически коварно поступила эволюция. Один и тот же белок предохраняет нас от рака, потому что он выбраковывает клетки, в которых нарушены ДНК. Они кончают с собой, и рак не возникает. Поэтому если этого белка много, если он будет активный, то рака не будет.
Но этот же белок выбраковывает какие-то другие клетки, в которых, скорее всего, тоже есть некоторое повреждение, но не очень сильное. А может быть, это просто некий счетчик времени. Последняя идея того же Оловникова, что есть специальная молекула ДНК, которая отсчитывает время. Очень интересная идея. Она просто считывает длину этой ДНК, и посылает нас в небытие, потому что мы слишком старые. То есть, куда не кинь, всюду клин. И идея состоит в том, чтобы так сынженерить белок, чтобы он все еще нас предохранял от рака, но перестал бы нас посылать в смерть от старости".


Вот так вот - в организме все взаимосвязано, как бы банально это ни звучало, - и гены, "программирующие смерть", могут у нас быть задействованы также для более "оптимистичных" целей - таким образом, можно с водой выплеснуть и ребенка.

Ну, допустим, можно генно-инженерным способом продлить человечью жизнь лет на 30  - "проблему" это не решит. Бессмертия можно достичь, только научившись переносить информацию на более "молодые" в физическом плане носители - думаю, в принципе это возможно, но это дело очень далекого будущего.
"существуют полянки, которые можно отыскать только заблудившись" (Х. Манкелль)
"как объяснить англичанину, что судьба мира решается на Тибете?" (Л. Пауэлс)

Gilgamesh

Юрич, я так не играю. Бьёте невиновных, ещё и ниже пояса.  :(   Поясняю:
1."Но неужели, господа, вы всерьез считаете, что нейтрализовав действие таких генов, можно сделать человека бессмертным?.. "
Нет, товарищи так не считают. Не очень приятно видеть это после цитаты из себя, хотя выше я свою позицию показал. И я отнюдь не верю в чудотворное исцеление путём переделки отдельных генов.
2. «А у человека дедушки что ли вообще не при делах?.. Они тоже заботятся, вместе с бабушками. Да и бабушки заботятся ведь не только о внучках, но и внуках, также несущих их "гены долголетия" (или от мамы к сыну не передаются?), т.е. по идее из таких внуков должны вырастать долгоживущие дедушки.»
Я кратко изложил чужую идею. И чтобы мне за неё меньше доставалось, постараюсь найти оригинал, кажется это в «Природе». Как авторы выкручиваются с механизмом наследования, не помню.  А про дедушек после обрыва цитаты сказано, хотя выразился не вполне ясно. (и всё же бабушки как экс-самки к детям ближе :wink: )
3. «Ну, допустим, можно генно-инженерным способом продлить человечью жизнь лет на 30 - "проблему" это не решит. Бессмертия можно достичь, только научившись переносить информацию на более "молодые" в физическом плане носители - думаю, в принципе это возможно, но это дело очень далекого будущего»
Если слишком много вздыхать о дальности будущего, оно так и не наступит  :evil:  . Ну а с расстановкой акцентов в подходах к продлению жизни я с вами, Юрич, совершенно согласен. Все исследования зависимости продолжительности жизни от наследственности имеют лишь тактическое, либо чисто познавательное значение, без перспектив применения к человеку. Это относится и к клоУнированию. Человек – не бактерия, если скопировать мясо, личность так и останется у разбитого корыта. И эта массовая околонаучная истерия насчёт потери идентичности и ценности личности в рез-те клоУнирования уже надоедает...
Несравненно большую ценность в продлении существования личности (это уже не только и не столько продление жизни) играют исследования тонкой структуры мозга, создание протезов отделов ЦНС и т.п. Искусственный гиппокамп уже сделали. Кто-нибудь слышал о его судьбе?
[/quote]
Начала Вселенной - атомы и пустота, все же остальное существует лишь в мнении (с) Демокрит

В конце будет наноассемблер

Юрич

Цитата: "Gilgamesh"Юрич, я так не играю. Бьёте невиновных, ещё и ниже пояса.  :(   Поясняю:
1."Но неужели, господа, вы всерьез считаете, что нейтрализовав действие таких генов, можно сделать человека бессмертным?.. "
Нет, товарищи так не считают. Не очень приятно видеть это после цитаты из себя, хотя выше я свою позицию показал. И я отнюдь не верю в чудотворное исцеление путём переделки отдельных генов.

Sorry, Gilgamesh, я не вас имел в виду, просто неких абстрактных господ. То, что после вашей цитаты – это просто так получилось.

Цитата: "Gilgamesh"Я кратко изложил чужую идею. И чтобы мне за неё меньше доставалось, постараюсь найти оригинал, кажется это в «Природе». Как авторы выкручиваются с механизмом наследования, не помню.

Не совсем то же самое, но нечто аналогичное есть у Докинза.

"Например вот как в интерпретации Докинза будет выглядеть объяснение возникновения такого явления как менопауза у женщин: «...первобытные женщины с возрастом постепенно становились все менее способными выращивать детей. Поэтому ожидаемая продолжительность жизни ребенка, рожденного пожилой матерью, была меньше, чем ребенка молодой матери. Это означает, что если у женщины были сын и внук, родившееся в один и тот же день, то ожидаемая продолжительность жизни для внука была больше, чем для сына. Когда женщина достигала возраста, при котором средние шансы дожить до зрелости у каждого ее ребенка были в два с лишним раза ниже, чем у каждого ее внука того же возраста, любой ген, детерминирующий вклад ресурсов во внуков, а не в детей, получал преимущество... Следовательно, гены, детерминирующие утрату репродуктивной способности в среднем возрасте, становились все более многочисленными, поскольку они находились в телах внуков, выживание которых обеспечивалось альтруизмом бабушек»."

Безусловно, остроумно, но лично я к подобным эволюционным изысканиям отношусь скептически.

Цитата: "Gilgamesh"(и всё же бабушки как экс-самки к детям ближе :wink: )

Не надо дедушек обижать  :wink:  Их роль могла быть (и остается!) весьма весомой.


По лесу бродили часто мы вдвоем;
Старику там каждый кустик был знаком.
     
Знал он, где какая птичка гнезда вьет,
Просеки, тропинки знал наперечет.
     
А какой охотник был до соловьев!
Всю-то ночь, казалось, слушать он готов,
     
Как в зеленой чаще песни их звучат;
И еще любил он маленьких ребят.
     
[...]

- "Дедушка, голубчик, сделай мне свисток".
- "Дедушка, найди мне беленький грибок".
     
- "Ты хотел мне нынче сказку рассказать".
- "Посулил ты белку, дедушка, поймать".


В первобытном социумах, пока отцы были на охоте или враждовали с др. социумами, дедушки могли заниматься практическим обучением малолетних внуков (чем зачастую они заняты и сейчас, пока отцы на работе, иль отдыхают после оной), тем самым способствуя их лучшему выживанию (выживанию своих генов – "генов долгожительства"). Роль "сигнальной наследственности" у человека очень велика. Поэтому не стоит преуменьшать роль дедушек, равно как не стоит в подобного рода вещах искать секрет долголетия бабушек. На мой взгляд, конечно.
"существуют полянки, которые можно отыскать только заблудившись" (Х. Манкелль)
"как объяснить англичанину, что судьба мира решается на Тибете?" (Л. Пауэлс)