大自然的抗衰老之秘

方陵生

十幾年前，丹尼爾·多克便帶著一罐五顏六色的牙簽蹲在阿拉斯加的苔原上研究一種奇特的植物。在這片大陸最高最寒冷的北坡頂上，生長著一種初夏時盛開著艷麗粉紅色花朵的低矮植物，它們就是無莖麥瓶草，也叫無莖蠅子草，是一種苔蘚剪秋羅屬植物。

據(jù)多克說，無莖麥瓶草的幼苗只有“圖釘頭那么大”，要過20多年才能長大一些。多克是科羅拉多大學(xué)的一位生態(tài)學(xué)家，他一直在研究這種獨特的植物，對它們進(jìn)行鑒別和測量，并用彩色牙簽標(biāo)示出那些“個頭”最小的植株的位置。

多年來他一直用熱切的眼光關(guān)注著它們，每年夏天他都會重新來到這里進(jìn)行他的觀察研究工作。為觀察這種幾乎平伏在地面上的低矮植物的生長情況，經(jīng)常需要伏在地上的他，連膝蓋都磨破了。從落基山脈到比利牛斯山脈，許多緯度或海拔較高的地區(qū)，都有苔蘚剪秋羅屬植物落地生根。如今多克已經(jīng)在北極和其他地方收集了2 500株植株的數(shù)據(jù)資料，通過對這些植株的研究，多克和他的同事杜克大學(xué)生態(tài)學(xué)家威廉·莫里斯發(fā)現(xiàn)了一個令人驚訝的信息：這些植物已經(jīng)存活了幾個世紀(jì)，可稱得上是地球動植物界中最為長壽的生命之一。這一發(fā)現(xiàn)催生出一個新興的研究領(lǐng)域：自然界衰老和抗衰老機(jī)制的科學(xué)。

剪秋羅屬植物的抗衰老策略

一開始，多克只是想了解這些植物是如何應(yīng)對惡劣環(huán)境條件的，比如阿拉斯加冬季的嚴(yán)寒。當(dāng)時他想的是，“在一個難以扎根立足、難以活下去的嚴(yán)酷環(huán)境中，一個物種究竟是如何存活下來的？”為此，多克和莫里斯鍥而不舍地記錄和測量著植物生長的一些基本數(shù)據(jù)，如植物生長的速度、存活的時間等。他做了一個有趣的比喻：“我們好比是在進(jìn)行人口普查，我們想要知道這些植物‘它們還活著嗎？它們的年齡有多大？它們有多少子孫后代？’”

經(jīng)過對這些植物年復(fù)一年的跟蹤調(diào)查，多克發(fā)現(xiàn)，苔蘚剪秋羅屬植物擁有一種特殊的生物學(xué)策略：消極衰老，或稱負(fù)衰老。衰老對于我們來說是一個不間斷的漸行過程，我們可以從自己身上看到這種過程：頭發(fā)漸漸花白，膝蓋開始出現(xiàn)疼痛，體力漸漸不支，精力漸漸不濟(jì)。但在負(fù)衰老的過程中，死亡的風(fēng)險卻隨著生物體的生長而逐漸降低。

多年來生物學(xué)家認(rèn)為，所有生命體，在存活了足夠長的時間之后，最終都將進(jìn)入一個逐漸衰竭而最終死亡的過程。但多克等科學(xué)家通過長期的數(shù)據(jù)積累和計算機(jī)模型工具的模擬，展現(xiàn)出來的則是一幅完全不同的景象：一些植物和動物在有生之年，能夠一直保持健康，它們的繁殖能力持續(xù)時間之長也遠(yuǎn)超人們的預(yù)料。它們?nèi)匀豢赡芩劳?，但造成它們死亡的原因并非衰老，而可能是某種突如其來的災(zāi)難或環(huán)境變化。

多克和其他研究物種衰老的科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在某些情況下，有些物種簡直可以說是長生不老。大自然有時會偏愛某些走上不同進(jìn)化道路的物種?！帮@然，自然選擇極大地改變了衰老的發(fā)生和機(jī)制，這樣看來，戰(zhàn)勝衰老似乎并非我們想象的那么難以企及。”

自然界中的負(fù)衰老機(jī)制

僅在幾年前，多克的這種結(jié)論也許會被看作是驚世駭俗的異端學(xué)說，但如今一些研究證據(jù)正在改變著這樣的傳統(tǒng)看法。

生物體為什么會衰老，一直是生物學(xué)研究中一個最令人困惑的問題。在過去幾十年里，生物學(xué)家一直堅持的三種理論，都認(rèn)為衰老是不可避免的。一種理論認(rèn)為：生物體會衰老，是因為某些逃過自然選擇的基因突變；第二種理論認(rèn)為：隨著生物年齡的增長，生物體必須花費(fèi)越來越多的能量來修復(fù)不斷出現(xiàn)的細(xì)胞損傷和維持重要的生理功能，所以機(jī)體會日漸衰竭，最終導(dǎo)致死亡；第三種理論認(rèn)為：某種讓生物體擁有更強(qiáng)大繁衍能力的特性，恰恰可能是導(dǎo)致生物體衰老而最終死亡的原因。

多年來，科學(xué)家們一直在為這三種理論爭論不休，但很少有人懷疑這三種理論是否很好地詮釋了衰老機(jī)制。

如今，關(guān)于衰老的一個新的科學(xué)分支已經(jīng)應(yīng)運(yùn)而生，它源自于一個之前被排除在衰老研究之外的領(lǐng)域：大自然。最新研究表明，長期為人們所公認(rèn)的一些理論只是衰老故事的一部分。直到十年前，大多數(shù)研究衰老現(xiàn)象的科學(xué)家都認(rèn)為衰老現(xiàn)象在自然界是不存在的。因為他們相信：自然界嚴(yán)酷環(huán)境的現(xiàn)實，根本不允許任何生物能夠活到自然老死的年齡。多克和其他科學(xué)家在多年研究中，對許多植物、動物和真菌進(jìn)行了仔細(xì)的觀察，積累了相當(dāng)多的數(shù)據(jù)資料，得出結(jié)論認(rèn)為：之前的一些關(guān)于衰老機(jī)制的假設(shè)是有缺陷的。

“一些研究文獻(xiàn)往往傾向于對動植物細(xì)胞生物學(xué)的老化研究，而不是動植物本身的衰老，這絕對是錯的，動植物的衰老或抗衰老過程是可見的，是在進(jìn)化中形成的?！睈鄱”ご髮W(xué)的進(jìn)化生態(tài)學(xué)家丹尼爾·納西說道，他曾在偏遠(yuǎn)的蘇格蘭島研究索伊羊的衰老現(xiàn)象。

事實上，在我們的周圍有著許多自然界的衰老現(xiàn)象。納西研究的索伊羊，在死亡的前一年會瘦掉幾磅；在阿爾卑斯山中，年老的野山羊往往會不堪惡劣天氣的侵襲而死去；一些植物會因熬不過干旱的日子而死亡；年老力衰的信天翁在尋找食物時，往往不會再前往年輕體壯時去過的地方……為什么不同生物體的衰老過程各不相同，讓科學(xué)家們對這些問題越來越感興趣?！拔覀兿胍私?，是什么力量驅(qū)動了這種差異的產(chǎn)生?！?/p>

這種差異在一些根本不遵循既定規(guī)律的物種身上尤為明顯。拿苔蘚剪秋羅屬植物來說，這種植物進(jìn)化出了一種有意為之的緩慢生長策略。在早期研究中，多克認(rèn)為，苔蘚剪秋羅屬植物為確保自身所需的水分和養(yǎng)分的供應(yīng)，一定會花很多精力去維持極長主根的生長，同時減緩其地面部分的生長。多克說道，在苔原上，苔蘚剪秋羅屬植物很難生存，可一旦扎下了根，它的生存和繁衍的機(jī)會卻相當(dāng)高。那里幾乎沒有什么能夠威脅到苔蘚剪秋羅屬植物生存的東西，這種植物如此低矮，幾乎平伏在地面，它的葉子是那么小，只有不到1.3厘米長，連馴鹿和多爾大角羊也很難傷害到它。

“既然隨機(jī)災(zāi)難威脅不到它，那對于它們來說，就可以更多地專注于自身的生存問題，而不是通過產(chǎn)生更多后代來繁衍種族。這是一種更為明智的策略?！倍嗫苏f道。為此，多克認(rèn)為，自然選擇中會出現(xiàn)對抗衰老的機(jī)制也是完全說得通的，至少就苔蘚剪秋羅屬植物來說是這樣的。與其他一些物種“生長繁衍迅速，但英年早逝”的策略不同，剪秋羅屬植物更傾向于另一種截然不同的策略，即：“生長緩慢，但高年長壽?！边@是一種真正的老，非常的老，但不是衰老。

對于一些植物來說，真正的老意味著千年高壽。美國加利福尼亞州與內(nèi)華達(dá)州交界處的懷特山脈高處，生長著一些世界上最古老的樹木。它們是狐尾松，樹齡幾乎都在5 000年以上。它們樹干粗壯虬結(jié)，有的松樹上最老的松針還是當(dāng)年肯尼迪當(dāng)總統(tǒng)時生長起來的，如今仍然沒有凋落。生物體能活上5 000年確實是一件相當(dāng)了不起的事情，但更令人驚訝的是，沒有任何跡象表明這些樹木已進(jìn)入垂暮之年，它們可能比那些年輕的同伴更能抵抗環(huán)境生存壓力，而且它們還在以穩(wěn)定的速度繼續(xù)生長繁衍著。它們刻意保持緩慢的生長速度，使它們的木質(zhì)更加具有抵抗腐爛、干旱和閃電等種種威脅的能力。換言之，就這些狐尾松來說，自然選擇似乎完全向著規(guī)避衰老的方向演化。

事實上，可能出現(xiàn)負(fù)衰老的生物體并非只有植物，研究發(fā)現(xiàn)，海龜和蜥蜴也有負(fù)衰老跡象。在美國的密蘇里州，一項對三趾箱龜?shù)拈L期研究發(fā)現(xiàn)：它們在進(jìn)入70歲高齡時，仍然具有繁殖能力。在哺乳動物世界里，裸鼴鼠是最長壽的嚙齒動物，圈養(yǎng)環(huán)境中的裸鼴鼠可以活到將近30歲?？茖W(xué)家們甚至發(fā)現(xiàn)，雌性裸鼴鼠在它們生命的最后幾年里也未顯示出生育能力下降的跡象。這是有一定道理的，它們生活在資源貧乏的地下環(huán)境中，在這種情況下，自然選擇往往會使物種朝著個體活得更長久的方向進(jìn)化。

多克研究苔蘚剪秋羅屬植物除了提出負(fù)衰老的證據(jù)之外，最近他還發(fā)現(xiàn)，全球變暖可能會提高動植物的死亡率。對阿拉斯加苔蘚剪秋羅屬植物密切監(jiān)視的結(jié)果顯示，如今最有可能會殺死這些植物的因素是氣候?！爱?dāng)寒冷的冬天變暖時，植物就失去了冬雪這層毯子?！倍嗫私忉尩溃鼈兙秃孟癖恢糜诒渲?，最后死于冷凍和干旱。全球變暖對這些植物是一個巨大的挑戰(zhàn)。

抵抗衰老仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)，多克自己也坦言：“要真正證明衰老并非不可避免仍然非常困難?！币苍S只有做到人自身的不朽才能真正證明這一點。但遺憾的是，讓人類獲得負(fù)衰老能力的夢想離我們?nèi)匀贿€很遙遠(yuǎn)，很渺茫。