老化の根源に関する生物学者の見方

こんにちは



次のテキストは、この対話の続きとして最初に入力されましたが、回答のサイズは考えられるすべてのサイズを超えており、それから老化と死の原因についてHabréに要求があることを考えると、私はそれを別の記事として書くことにしました（回答）。



免責事項：テキストが視聴者全体ではなく特定の人に向けられているように思われる場合、それはそうですが、私は何も変えません。



この記事は頭から完全に書かれており、リンクと写真の数が最小限に抑えられているため、一度に呼び出されます（3つのステップで）-理解して許してください、またはコメントに書いてください、多分私は何かを修正します。



プロローグの代わりに： フェニックスの魅力。 ここで私は対話を振り返り、コミュニケーションを誤って構築していること、多くの不快な質問をしていること、あなたに死の防衛を強いることに気づいたことに気づきました（そのため、どうやら自分の立場をカバーしなかったようです）。 申し訳ありませんが、修正を試みます。



どこから始めてもわからないので、おそらく最も遠い抽象的な領域から始めます。 生物学に熱力学を誤って適用します。 環境で発生するカオス（可能な限りエントロピーという言葉を意識的に回避します）は、確かに生体系を「打ち負かす」必要があります（結局、熱死が私たちすべてを待っています）。 しかし、これは真実ではなく、逆に、これらのエキゾチックな化学反応は周囲のカオスから恩恵を受けることを学び、生物学的システムに変わり、これらのシステムの開発のベクトルは主に隔離を目的としています（実際、独立に向かってですが、私たちの議論の文脈では、「隔離」がより正しいです言葉）外部環境からの自分自身と、自分のニーズにおけるこの環境（およびその変動）のますます効果的な使用。 生活の分子標準を見ると、基本的に私たちはブラウン運動とイオン、疎水性、親水性の巧みなジャグリングのために生きていることがわかります。 この酸化は必然的に細胞構造に損傷を与えず、細胞はそれ自体の必要に応じて酸化還元反応を効果的に使用することがわかります。



すぐに言いますが、生物系の周りのカオスは何らかの形でそれを損傷することはできないと言っているわけではありません。それらは単に存在しません。



環境が必然的に身体を破壊するという見方をとる場合（現代のものは、過去35億年生きてきた環境に継続的に適応している）、さらに、それは非常に効率的に破壊されるため、身体は歴史の背景に対して一瞬存在し、その生命を認めなければなりません地球というような攻撃的な環境では生まれなかったでしょう。 または、そのような影響から生命がどのように保護されたかについて、少なくともいくつかのアプローチを説明する必要があります。 組織のすべてのレベルで修復システムを詰め込んだ現代の生物が世紀に到達できず、常にそのようなメカニズムのない定義によって損傷と崩壊、そしてある種の生命を蓄積することができない理由は、これらの問題を回避するだけでなく、私たちは人生と呼んでいますか？ （それはここで神の介入を叩きます）。



ビューの別の側面は、ダメージの蓄積が避けられないことです。 この議論は実用的というより哲学的であるので好きではありませんが、この部分には非常に適しています。 私（または他の誰か）が細心の注意を払って命とは何か、死とは何かの質問に答えるように頼み、大胆に言葉の殻をはぎ取ると、遅かれ早かれ、確かに死があることを認めなければなりませんが、生きている個人あらゆる種類の3.5ラード年生きている細胞コロニーの連続したラインがあります。 ご存知のように、どの場合でも、その種の開発/繁殖に「生命のない」段階はありません（ウイルスなどを括弧の外に置きましょう）。 共有するか、芽を出すか、精子または精子と増殖するか、種または卵を持っているかは関係ありません。いずれにしても、世代間のこれらすべての中間エージェントは、開発のすべての「領域」で生きています。 （損傷蓄積の理論の支持者は、通常どおり、生殖細胞が損傷から特別に保護されているか、短すぎるか、一時的に不活性である、または...損傷を蓄積するために不活性であると答えることを知っていますが、問題は（私たちは体系的に考えようとしています）保護メカニズムは原則として実現可能であり、多くの種に適用されていますが、種がこれらのメカニズムを生物全体に適用することを妨げるものは何ですか？）

代謝。

あなたと代謝とは、熱力学によって歪んだ自分を想像します。 そして、これは真実ではありません。ここでの熱力学は一般的に一方的でした。 代謝は、体内のすべてのプロセスの全体であり、物理的（熱的）プロセスの速度の尺度ではありません。 さらに、私が上で書いたものと完全に一致して（生物学的システムは外部環境からの絶え間ない隔離へのベクトルを持っています）、自然に代謝は（すべてのプロセスの全体を反映して）常に複雑ではない生物からより複雑な生物に上昇しますより複雑なシステムでは、より多くのプロセスがあるということです）。 つまり、代謝率が身体の生き方を決定するのではなく、身体がその代謝速度を人生とともに決定します。



「熱力学的代謝」を老年に結びつけようとすると、速度が速くなるほど、寿命が短くなることを証明しようとしていますが、これは生物学に精通していないからです。本質的にこの仮定はばかげています。





まず、はい、追跡可能なパターンがいくつかありますが、このパターンは「緑の鉛筆よりも赤の鉛筆が多い理由」の領域に由来します。 あなたは鉛筆を数えて、はい、もっと赤いものがあるという事実を述べることができますが、これらの違いの根本的な理由を持つ必要はまったくありません。 または別の例-あなたが黒人の場合、あなたの鼻が世界のほとんどの人よりも広い可能性が高いですが、あなたが広い鼻を持っている場合、これはあなたが黒人であることを意味しません。 鼻の幅が皮膚の人種や色を決定するのではなく、人種が皮膚の色と鼻の幅の両方を決定します。 1つの軸に肌の色のスケールを描画し、もう1つの軸に鼻の幅を描画するグラフを作成できます。Excelは依存関係を示す直線を素直に描画します。 これは、代謝率と最大寿命の依存性がどのように導出されたか、つまり、これは地球全体に広がった同じフクロウです。



第二に、進化における生命システムは、環境からの隔離を増加させる傾向があります。 したがって、温血性は環境からの保護のために開発された適応であり（より正確には、外気温からの代謝速度の独立のためですが、私たちの場合はまったく同じです）、代謝が私たちを加速して殺すためではありません。 つまり、温血の出現は、実際には身体のすべての化学反応を安定させ、したがって身体をサポート（修復）することで外部環境の影響にさらに効果的に抵抗するために（実際には、「持つべき」ではありませんが）そうすべきです。



あなたから与えられたグラフを見てみると：







すぐにあなたのコンセプトに合わない多くの興味深いものを見ることができます。 私は多くのことで欠点を見つけることができましたが、テキストの量は私を制限します、私は1つを与えますが、最も明白な例です。 グラフには哺乳類のみがマークされています（サンプリングフレームがより厳密であるほど、相関関係を見つけやすくなります）が、そこに鳥を追加するとどうなりますか（また、温血動物）。 たとえば、マウスなどの代謝によるすべての種類のシジュウカラ、およびげっ歯類の追い越し（翼で飛ぶ-足を掘るのではありません）が、小型動物は約5〜15年生きます。 そして今、同じ質量の魚と比較してください-それはさらに悪化しました！ 彼らは5〜10年はほぼ鳥のように生きますが、その代謝はげっ歯類よりもずっと低くなっています。



次のような「異常」を無視するようです。

接続は複雑です（これは自己発達システムであることを思い出してください）が、乳がんへの主な貢献は代謝率によって行われ、他の要因がそれを調節するだけです... ...生活様式に関連する個々の適応もあります。 また、恒常性管理の有効性に影響を与えます...

...乳がんへの主な寄与により、代謝率が低くなり、その最適な調節が行われます... ...さらに、もちろん、これらの種の個々の適応。

しかしそれどころか、あなたの定理には多くの例外があるということを伝えます。これは、あなたが言うように、これは生活様式に関連する個々の適応が代謝の速度を反映すると仮定する方が論理的ですか？ 代謝率が高いことで温血性が決まるわけではありませんが、温血性で代謝率が決まります。 しかし、温血そのものは環境への適応によるものです。 そして、ここで私たちは徐々に環境、つまりエコロジーに移行しています。

エコロジー

あなたはエコロジーとは何かを誤解しています。 生物学のエコロジーは「誰かが油をこぼした-エコロジーは悪い」ではなく、エコロジーは種同士の関係や環境との関係です。 あなたが書くとき：

同じ環境条件のサバンナの広がりには、ネズミと象が住んでいます。

私たちは2つのことを理解しています。1つ目-エコロジーのアイデアは、「グリーン」によって課せられたマスメディアに基づいており、人間のエコロジーのみに言及しています。 2番目-最大寿命は種の生態に依存する（を含む）と書いたときに、私が心に抱いていたことをまったく理解していませんでした。



さて、私たちはすでに象とネズミを飼っています。それらの例を使用して、種の生態とは何かを理解しましょう（簡単に言えば、これらの種の寿命の理由に偏りがあります）。 同じサバンナの広大な土地に住むゾウとネズミは、まったく異なる生態を持っています。 象は、サイズと天敵の欠如により、草食動物の大きな群れです。 象は、若い成長が成長するグループの形成で表される複雑な社会構造を持っています。 通常、ゾウは1匹のゾウを（数年に1回）運びます。妊娠年齢は1年以上で、出生後、若い成長は成熟が3〜4年（哺乳類の標準でも）になるまで維持されます。 食料、水、その他の資源が不足している場合、ゾウは必要な資源を求めて長距離を移動することができます。



寿命に関して、ここからどのような環境的結論を引き出すことができますか。 捕食者の側の報道の欠如は、絶滅から人口を絶えず補充する必要がないという事実につながります。



環境の観点から見ると、ゾウは最も可塑的な種ではありませんが、主要な牧草地からかなり離れた場所で必要なリソースを見つけることができるので、この欠点を補うことができます。これにより、自然災害の場合の人口補充の節約が可能になり、緊急の人口増加メカニズムが不要になります。



上記の2つのポイントから、ゾウがなぜこんなに長い妊娠と成熟をしているのかが明らかになります（制限要因のない大きな子孫は、個体数を劇的に増加させ、過度の種内競争（言い換えれば空腹）に追い込むことができます）。 長い妊娠と成熟は、すでに長生き種の兆候です（安定した個体数を確保しながら、ゆっくりとゆっくりと新しい個体を「収集」できる場合、一度に多くのリソースを急いで費やします）。 ここに、遠くの牧草地や水飲み場を覚えなければならない「リーダー」（「リーダー」へのうるさい人を含む）を含む深い社会化を追加すると、ゾウがなぜそんなに長い寿命を持っているのかが明らかになります-環境の観点から人口にとってより便利です。



マウス（シュラウドに住んでいる抽象的なマウス）に移りましょう。 植物またはその果実のいずれか、多くは両方を食べる小動物。 種は捕食者からの大きなプレッシャーにさらされています-多くの敵。 人口は活発ではなく、通常は限られたスペースに住んでいます。 食物と生息地に関しては、げっ歯類は驚くほどプラスチックです。



この環境プロファイルから何を得ることができますか？ 実質的な捕食者のプレスは、子孫によって補償されるべきです。 したがって、高い繁殖率（ここでは、短い妊娠、急速な成熟、短時間での複数の妊娠、および女性からの「子犬」の数）があります。



特定の個体群の限られた範囲と、かなりの距離（小さな個体）を迅速に移動できないことにより、マウスはさまざまな災害（洪水、干ばつ、および他の下痢や金ライチョウ）に対して脆弱になります。 上で示したように、高い繁殖率にはそれ自身のリスクがあります;過剰な個体群を避けるために、マウスのコロニーには避妊と子孫の直接破壊の行動メカニズムがあります。



高い繁殖率、子孫の世話の欠如（若い成長はほとんどすぐに活発になります）、高い捕食者の圧力は短命の種の生態学的マーカーです。



しかし、裸のほくろラットはどうでしょう！ 彼は長命です。 理解しましょう（環境の観点から）。 げっ歯類の大半は、通常または半地下のライフスタイルをリードしています。 しかし、裸の掘り手はさらに進んで、完全にアンダーグラウンドなライフスタイルに切り替えました。 生息地のこのような劇的な変化は、種に影響を与えるだけでした。 まず第一に、暗闇に入ったので、採掘者は捕食者の影響をほぼ完全に取り除きました。 呼吸の仕方を忘れることは問題であり、トンネルのネットワークを換気すること（大きなものではあるが）から、酸素は限られた資源になる。 人口は多くの指標で対応しますが、その主なものは、出生率とリソースの分配の両方を制御できる厳密な階層構造による出生率の制限です。 種の生態のみを考慮しているため、この点に焦点を当てて結果に似たものにします。 そのため、私たちの家族の出生率は異常に低く、ほとんど植民地時代の姿をしています。 上記のように、低い繁殖率が長寿の環境マーカーであるという植民地主義。



これらの例で十分だと思いますが、私はあなたのコメントにまだ答えているので、私たちも同様にその人を調べます。



あなたは書く：

熱伝達（ホメオスタシス）の最適制御のおかげで、人は脳の質量の寄与によりさらにジャンプします。 人は、代謝率を最適化する行動戦略を選択できます。たとえば、食事の選択によるカロリー摂取の最適化、ライフスタイルの変更によるストレス負荷の回避、文明の成果の使用などです。

ホメオスタシスは確かにクールです。例えば、クマよりも人がホメオスタシスを最適に制御するという考えを得た理由は本当にわかりませんが、神は彼と一緒にいます。 しかし、あなたは脳の質量でほとんど推測しました、これは本当に長寿の間接的な原因の1つです。 人は多くの点でユニークな牛であり、私たちの肥大化した文化であり、非常に複雑な社会的階層は自然からの巨大な脳を必要とし、順番に大きな脳容積が胚期の間に成熟のかなりの部分を実行することを余儀なくしましたオレンジの大きさで。」） これは、種の別のユニークな特性-胚後発生の最長期間につながりました。 しかし、文化は急上昇しました！ 結局のところ、この胚発生後の発達はすべて、複雑な社会的相互作用によって非常に促進される、古い世代から若い世代への知識の伝達と組み合わせることができます。



人間は、結合する意思があまりないいくつかの機能に直面しています。 特に、捕食者から身を守り、しばしばこのために、かなりの距離を移動する食物を得ることが必要です。 同時に、妊娠中の女性は後期に移動性を失いますが、それはそれほど短くありません（妊娠期間が最も長いものの1つです）、若い成長は一般にそのような状況では脆弱です。 。 そのため、母集団に役割を分散させる必要がありました。 そして、私たちが持っている社会構造を手に入れます。人口の一部（妊婦と子供）は安全な場所に座っており、鉱夫は彼らに食べ物を運んでいます。 しかし、ここに新しい障害があります。それを生成して転送する人が欠席を余儀なくされることが多い場合、誰がその体験を若者に伝えますか？ ここで老人が助けになります。つまり、ライフサイクル全体は次のようになります：出生、成人（安全なキャンプでの生活、食品加工、道具作り）、成熟度（保護、食料生産、妊娠、若い動物の世話（女性））、老齢（経験の移転、保護、加工）食品、製造ツール、人口管理）。つまり、高齢は人の人生の次の段階であり、これは人口にとって非常に重要です。おそらく、このシリーズは多くの人にとって大げさではないようです。私は上記を証明するために多くを書きません（すでに多く書いているので）-人類学でもっと良いものを読んで、誰もが理解している最も印象的な例をいくつかあげます。



複雑な階層構造を持つ複雑な社会構造（主なものは1つではなく多数であり、従属性は多くのニュアンスに基づいている）では、カーストを「認識する」ためのメカニズムが必要です（まあ、それは望ましいことです）。人間は視覚的な道を選んだ-表現型の変化。

10代の若者は、たとえ彼が強く、背が高く、ハンサムであったとしても、この男が弱い小さな吸盤であっても、まだ大人の男のようには見えません。大人のためにヒゲや口ひげを育て、若いものを育てない特定の生物学的理由はありません。口ひげとヒゲですぐに生まれるか、出生後すぐに成長する可能性がありますが、「最年長者」をより明確にするために成熟までこのプロセスを延期しました。口ひげで一定の時間を過ごした後、私たちの表現型は再び変化します。成長したときほど劇的ではなく、耳、鼻、目、眉毛、髪の色、または不在さえも劇的に変化します。そして、これが損傷によるものであることを私に証明しようとさえしないでください。第一に、世界は老齢の表現型の徴候を持たない種でいっぱいであり、第二に、例えば、この祖父王がいます：







彼の体を見て顔を見ないことは、30歳と混同される可能性がありますが、顔を見るとすぐに、これが祖父であることを疑うことはありません。どのように選択的損傷が顔だけに蓄積するか想像することは困難です。冗長にならないように、表現型の変化は非常に安定しているため、現在では加齢のバイオマーカーとして使用されており、細胞化学でのピッキングよりも正確な場合もあります。たとえば、ここで読むことができます



表現型の年齢の違いに加えて、心理的なものも取得します（役割（読み取り行動）も年齢とともに変化するため）、「どのくらい」、「若々しい最大主義」、「落ち着く」、「子供時代に落ちた」などの確立された概念。他の人を振り返ったり、若さを思い出したりできます。あなたが若い間、あなたは簡単に危険を冒し、あなたは厚かましくて冒険に引き付けられ、それから「落ち着き」ます。そして、老年期には、庭でピッキングするなど、手作りの趣味のために家で静かに座っています。



結果と同様に、人は最も成熟した期間の1つを持ち、特別な「受精後」年齢、複雑な社会構造を持ち、これらはすべて長寿種のマーカーです。



一般に、この小さな生態学的分析からわかるように、種の生態はこの種の進化の独特の鏡です。そして、これは私たちの手続の次の重要なトピックに私たちをもたらします。

進化

あなたはどういうわけか非常に一方的で不完全な進化を理解しています。その理由について書きたいのですが、とても長いです。すぐにポイントを取得しましょう。損傷の蓄積理論の支持者は、生物の死の結果として、選択が特定の個人と機能するという原始的な考え方から始まります（政治的に間違った言葉のために木を許してください）、これは不死性が遺伝子型を絶えず広げることを可能にする無条件の善であり、不滅の生物はないという誤った結論につながります、進化は不滅を生み出すことができません。



しかし、進化プロセスははるかに広く、細胞内から細胞、個体、個体群、生態系で続き、最終的に生物圏レベルで終わる生物システムの多くのレベルの組織ですぐに動作します（もちろん進化は私と議論するかどうか）。私たちの議論では、死亡率の選択が行われるのは（主に）ここにあるため、主に人口の選択に関心があります。



個体群は、ある種の個体のクラスターにとって便利な名前ではありません。人口は、生物系の組織の超生物レベルです。個体群には、独自の生息地、生態、恒常性、繁殖、寿命（多くの個体群は条件付きで不死ですが）、遺伝子型、表現型などがあります。私たちは主に集団の遺伝学と表現型に興味があります。



誤差の蓄積の理論の支持者の中には、人口の選択がないか、またはそれが非常に小さいという意見があります。この見解は、平らな地球についての声明とほとんど同じくらいばかげている。したがって、ここでも人口は進化の対象であると真剣に議論するつもりはありません。これは、生物学にとっては早くも50年の疑問です。あなたが望むなら、この疑問を自分で研究することができます。「集団遺伝学」と呼ばれる生物学のセクションが集団の進化に関与します。もう少し深く掘り下げたい場合は、ライトとフィッシャーが好きでした。ハーディ・ワインバーグの法則もこの科学の基本法則と考えられています。 -もっとまともな記事や教科書を読んで、複雑な数学はありません。



それでは、死の進化的利点は何ですか？あなたは何ですか、兄弟（！）、死は進化の最も強力な触媒であるため、進化の速度について言えば、時間ではなく世代ごとに測定することを強く示しています。この場合の死は、集団の遺伝的/表現型の可塑性を提供します。これにより、空いている生態学的なニッチをすばやく占有し、環境圧力に適応することができます。結局、あなたが死ななければ、あなたは変化する条件に適応できず、条件は必然的に時間とともに変化します。可塑性の欠如の結果は何ですか？また、松棘間山間松はどこで死をよく実証しますか（真実はほとんど不滅の外観であるようです）。この種の範囲を見ると、







これらの小さな集団の小さな生息地が、かつては1つの大きな生息地に統合されていたことがはっきりとわかります。



しかし、何千年も経ち、数千年でさえ、氷河期は暖かく変化し、これらの領土の生態は劇的に変化しました-いくつかの種は他のものに取って代わりました。そして、大人、強力な生物（おそらく地球上で最大の生物）が変化に耐え、生き続けることができる場合、成長はこれらの領域でもはや生き残り、発達することができません。ここで最後のメトセラはtheir /木虫またはまだ自然死まで生き残り、惑星からの眺めは消えます。もちろん、人が人為的に手伝わない限り。



遺伝的/表現型の可塑性は死の唯一の利点ではありません。別の重要な利点は集団の恒常性です。死の他の利点を見つけることができますが、それらはそれほど普遍的ではなく、種特異性があります（たとえば、若い動物に自分の死体を与える）。



さて、死は人口にとって非常に有益なので、なぜ不滅の生物が存在するのですか？まあ、最初に、我々はそのような種が存在していても、歴史的観点から進化種で失われることを理解しました。次に、条件付きで不滅の種がありますが、これは多少異なります。ヒドラの例を見てみましょう。長い間、ヒドラの不死性についての理論が提唱され、反論されました。その点は、ヒドラの異なるグループで4年間の実験を行った後、ダニエル・マルティネスによって示されました。はい、ヒドラは永遠の夏があれば不滅です。しかし、私たちは自然集団で何を観察しますか？ヒドラは秋まで生き残り、性的に受精し、「卵」を残して死にます。つまり、環境の観点から見ると、ヒドラはまったく不滅ではなく、その寿命は1年です（より正確には、春から秋まで）。ここでは、すでに機能しているシステムに触れることではなく、使用するために、進化的特性が明確に表れています。



有名なクラゲturritopsis（また、ちなみに、ヒドロ虫のクラス）もありますが、これも不滅のようです。私はあなたの時間を無駄にしないか、詳細なしで書きます。そのライフサイクルを見ると、不滅はヒドラと同じくらい（さらにそれ以上）あり、生殖に帰着します。個人が前の段階に若返り、同じ個人のまま（同じ体で）、そして同じ個人が再び成熟したということはありません。



エピローグの代わりに。



すでに取り上げたトピックを振り返って、私はまだ残っているものがいくつあるかを泣きたい（例えば、古い戦闘機に愛されているテロメアは、収縮するだけでなく（すべての組織ではないことが多い）、いくつかの種では長くなり、一般的には老化にあまり同意しない、ミトコンドリア老化」にも質問持つ DNAのメチル化は、古い時代の影響がないという事実については、厳密成熟度とすると、修復システムが崩壊し始める（すなわち累積ダメージを？）のような奇妙なルックスの何かが完全に若い年齢で働いているという事実について、遺伝子発現の変化のメカニズムを築いた同じ年齢で厳格な条件などに関係なく）。



私の時間を見ると、二重に泣きたい気分です。氷山の一角だけを調べましたが、水中部分を調べる時間はありません。自分で他の情報を見つけられるかもしれませんし、もし私に非常に尋ねたら、第2部で（ほとんど）戻ってきますが、来年（2月）までではありませんが、今のところは最後にいくつかの言葉を言いたいです。



老齢に勝つことは不可能だとあなたに納得させたくはありませんが、もちろんそれは可能ですが、現時点では老齢が分子レベルでどのように機能するかについてはわかりません。生物学者は一般に、特定の各ケースで遺伝子発現がどのように調節されているかを本当に理解していません。そして、老齢が特定の古代のDNAサイトに隠れているか（ほとんど確実ではない）、サブプログラムの断片によってすべての遺伝子に散らばっているのか（老年の特徴の一部を説明する）、誰も言うことはできません。そして、これらのメカニズムを理解するまで、老年と死は避けられません。そして、手順、コエンザイム、ダイエットなどのおかげであなたに永遠の若者を簡単に約束するこれらの人々-あなたの商品を吸ったり、別の研究助成金をノックアウトしようとしているチャーラタン（私はこれらの人々の中に心から間違っている人がいることを認めます、しかし、それは絶対に何も変えません）。いつか、人類はこの謎に対処しますが、私たちの世代を恐れていません。



がんばって。そして、少なくとも自然の限界まで生きてほしい。



UPD：この記事には続編があります：老化の突然変異理論に関する生物学者の見解