聊聊那些“长生不老”的动植物们

聊聊那些“长生不老”的动植物们

狐尾松就是一个很好的例子,有些狐尾松年龄大得惊人,在5000年前就开始了生长。这些树木会经常受到大自然的破坏,它们被闪电击中过,也被大雪压断过树枝。一项研究比较了年龄相差4700年的狐尾松的花粉和种子,结果发现随着年龄的增长,花粉和种子的变异率并没有明显上升。

在几千年的岁月中,狐尾松的细胞组织似乎不会衰老。但遗憾的是,没人真正知道狐尾松如何做到这些,科学家对它们的长寿研究并不像你想的那么深,狐尾松的长寿可能主要归功于“分生组织”的一个特殊性质。根与芽都能形成干细胞,而干细胞显然可以保持年轻和活力。

狐尾松获得长寿还有另一种可能性,长寿的关键因素可能是植物分生组织中被称作“静止中心”的一小群细胞。这里的细胞分裂速度相对较慢,而这也可能会抑制分生组织中干细胞的分裂。这对植物很有帮助,因为细胞的每次分裂都有可能产生有害DNA突变。

谈到代谢速度,植物通常比动物慢,这可能也是动物很少活到几百年的原因。但动物中也有例外:珊瑚等殖民动物最长可以生存4000多年。一种叫做“明”的软体动物是已知的最古老独居动物。2006年,当生物学家从冰岛沿海水域发现这只长寿海洋圆蛤类时,它已经507岁了。

水螅是一种体型很小的和水母有血缘关系的软体动物。虽然小型动物的寿命一般比大型动物短,但一位生物学家在实验室里养了一只水螅,而且时间超过四年。对只有15毫米长的动物来说,这是一个惊人的数字。

更重要的是,在四年多实验的末尾,这只水螅看起来就和第一天一样年轻。水螅是生物永生的另一个例子,谁也不知道水螅到底能活多久。它们也许因为疾病等威胁只能活几年,也许能活10000年。

现实世界中,水螅的再生能力并不是无关痛痒的小把戏,它对物种的繁殖至关重要:水螅通常利用克隆本身的无性生殖繁衍后代。在这个过程中,水螅会使用三个不同的干细胞群来复制所有组织,从而形成一个功能完整的个体。

要理解永生水母为什么也能生物永生,你需要知道永生水母复杂的生命周期。水母精子和卵细胞结合后会形成小幼虫。但这种幼虫不只是简单的成长为成年水母。相反,它通常会附着于一个坚硬表面,变成一个称为水螅虫的软体分支结构。

在复杂的生命周期里,大多数水母都能反转发育阶段。可一旦成年,它们就会失去倒流时光的能力。让人吃惊的是,永生水母违背了这一基本规则。它很独特,即使性发育成熟的成年永生水母也可以返老还童,变成幼年水螅虫,从而逃离死神的追杀,实现潜在的永生。

大多数动物性成熟后或多或少会停止生长,但美国龙虾不会。更重要的是,成年美国龙虾在偶然失去肢体后可以再生肢体。这两个特点都表明即使成年后,美国龙虾还是保留了令人印象深刻的再生能力。这或许可以解释为什么美国大龙虾样本的估计年龄至少有140年。

美国龙虾的长寿可能和它们的DNA行为有关。在动物细胞长染色体的末端,有一些被称为端粒的特殊点,它们可以保护DNA。但每次在细胞分裂和染色体复制过程中,由于复制不能完全到达染色体末端,端粒每次都会缩短一点。

哺乳动物体内也携带有端粒酶。海拉细胞是第一个公认的永生人类细胞,里面就有很多的活跃端粒酶。不过在这种情况下,永生是个坏消息。海拉细胞是从Henrietta Lacks身上获得的,海拉细胞也因此得名。Henrietta Lacks于1951年死于子宫颈癌。

端粒酶似乎可以帮助肿瘤生长、扩散,这可能是哺乳动物只在某些细胞中使用它们的原因。海拉癌细胞虽然可能永生,但它的出现却夺走了Henrietta Lacks的生命。

癌细胞并不是人体唯一的永生细胞,我们的“生殖细胞系”细胞也是永生的。这些细胞用来产生卵细胞和精子,所以抗衰老对它们至关重要,只有这样才能让出生的婴儿都是年轻的。

年轻婴儿的概念可能听起来像无意义的重复,但所有的婴儿肯定都年轻吗?不一定,多利羊就是这样一个特例。多利由绵羊的乳腺细胞克隆而来,但乳腺细胞会衰老,所以她出生时的年龄相对较大。刚出生的时候,多利的细胞端粒就很短。此外,多利比非克隆的同年绵羊要老得快。最终,多利在六岁的时候就因为肺病过早死亡。

Thomas说:“和人类似的生物都存在重置时钟的机制。”不过,我们并不知道人类生殖细胞重置时钟的机制。端粒酶可能在重置过程中起到了关键作用,但它并不是全部。这也意味着人类离消除衰老还有很长的路要走,无论护肤霜广告如何宣传自身的抗衰老效果。

不过,对任何害怕死亡的人来说,还是存在些许安慰。因为作为个体,我们虽然会衰老,但因为生殖细胞的特殊性质,我们的世系并不会衰老。在这个意义上,人类也是永生的。

神奇的干细胞促进口服液

我们的身体内包含数百种不同种类的细胞 ,负责维持我们身体每日的运动 心跳 思考 血液清理 皮肤更新等等 。

在新陈代谢的过程下 ,细胞会不断地老化与凋亡 ,这时身体便需要形成新细胞来补充 ,以维持正常功能 。在我们体内保留了发育初阶段中最原始的细胞 ,具有自我复制和更生的能力 ,能为漫长一生中的细胞更新及补充做好准备 ,这些原始的细胞称为干细胞 。

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