Старение вовсе не механизм для того, чтобы избежать перенаселения. То, что это широко распространенное недоразумение, видно на примере истории Ирландии. Старение — побочный эффект эволюционной программы жизни, направленной на передачу ДНК нашим детям. Когда нам 50 и наши дети уже взрослые и сами могут иметь детей, наша задача выполнена. Тогда наше тело может начинать стареть и быть выброшено вон. Теория «тела на выброс» исходит из того, что развитие человека полностью следует экономическим принципам. По­скольку средства ограниченны, есть две возможности: или инвестировать в детей, или инвестировать в собственный организм. А так как одно всегда делается за счет другого, иметь много детей означает менее долгую жизнь, как показывают опыты с дрозофилами и исследования среди британских аристократов.

В 2014 году население Земли составило 7 миллиардов человек и увеличивается примерно на 200 тысяч в день. Многие испытывают глубокую озабоченность: если население планеты будет продолжать уве­личиватся, наступит момент, когда мы уже не сможем производить достаточно пищи и гарантировать каждому человеку необходимый прожиточный минимум. Неограниченный рост населения ставит под вопрос дальнейшее существование человечества. Как обуздать этот рост? Нередко можно услышать: но ведь есть такая вещь, как старение, благодаря чему люди вовремя умирают, тем самым сдерживая слишком быстрый рост населения. Механизм старения якобы именно по этой причине заложен в нашем генетическом материале и таким образом препятствует вымиранию нашего вида. Конечно, не только человек, но и другие виды подвержены риску перенаселенности и вымирания. Помимо старения, должны быть и другие механизмы, поддерживающие численность вида в определенных границах. Вот, скажем, остров, где сильно расплодились лемминги, и нехватка пищи грозит резким повышением смертности. Но в результате того, что часть леммингов с утеса бросается в море, нехватка пищи и угроза вымирания вида предотвращается. Такое решение могло бы считаться примером определяе­мого наследственностью механизма ограничения численности вида. Хотя бескорыстное поведение леммингов кажется вполне логичным, в действительности они вовсе собою не жертвуют. Фильм, снятый о таком поведении леммингов, оказался чистой инсценировкой. Также неверен и аргумент, что программа старения обусловлена генетически, чтобы сдерживать рост народонаселения. В нижеследующем разделе я покажу на примере из истории Ирландии, что соотношение между перенаселенностью и нехваткой ресурсов, самопожертвованием и старением следует интерпретировать совершенно иначе.

 

Старение не неизбежно

Томас Мальтус (1766–1834) был британским демографом, экономистом и проповедником. Он стал известен прежде всего своими мрачными демографическими теориями — о размерах и росте народонаселения. В 1798 году он опуб­ликовал работу An Essay on the Principle of Population [Опыт закона о народонаселении], где прогнозировал, что насе­ление Земли вырастет настолько, что пищевых ресурсов, необ­ходимых для его существования, окажется недостаточно. Переломный момент, когда возникает нехватка продовольствия, получил наименование «мальтузианский потолок»: максимальная численность населения в соответствии с урожаем имеющихся земель. Затем неизбежно наступает голод, «мальтузианская катастрофа». Благодаря массовой смертности количество людей вновь приходит в равновесие с тем, что способна породить земля.

Идеи Мальтуса произвели огромное впечатление на современников. Чарлз Дарвин писал, что эта книга оказалась решающей для развития его теории естественного отбора.

Мальтус, как экономист, стал свидетелем начала промышленной революции в Англии. В это поразительное время предприниматели брались за множество проектов, которые до тех пор казались невероятными. Но, будучи священником, Мальтус не мог оставаться безразличным к бедности, которую несла с собой индустриализация. Быстрое промышленное развитие вызвало огромный спрос на рабочую силу и уход людей из сельской местности в город. Быстрыми темпами росло городское население и с ним вместе — недостойные человека условия, ставшие следствием такого переселения. Процветали детский труд, нищета, пьянство. Кроме того, сельская местность в Англии обезлюдела, продукция сельского хозяйства значительно сократилась. Возникла необходимость импортировать продукты питания из Ирландии, чтобы обеспечить «горючим» английские города, мотор экономического развития. Но в Ирландии также наблюдался бурный рост населения, и урожая не хватало, чтобы прокормить как англичан, так и ирландцев. Основываясь на таком развитии, Мальтус пришел к выводу, что рано или поздно каждого на земле поразит ужасающая бедность и голод. Поэтому он выступил за активную поли­тику регулирования народонаселения, чтобы ограничить количество детей, начиная с бедных слоев. У них ведь не хватает средств, чтобы прокормить свое потомство и обес­печить их будущее.

Но Мальтус увидел, что его пророчество оправдывается не везде. Ранее испанские первооткрыватели завезли в Европу картофель из Южной Америки. Позже стало ясно, что это в высшей степени подходящий продукт питания, богатый витаминами и высококалорий­ный. Но тогда картофель еще не получил большого распространения, вероятно, из-за того, что стебли и плоды его ядовиты. Около 1800 года в Ирландии произошли изменения, и начались массовые посадки картофеля. Успешное внедрение картофеля предотвратило там наступление «мальтузианской катастрофы».

Катастрофы в Ирландии не произошло, но это не отменяет того факта, что существует определенная связь между условиями окружающей среды, имеющимся в распо­ряжении количеством пищи, смертностью и ростом насе­ления. Мальтус не во всем был не прав. Спустя десять лет после его смерти, на протяжении 1845–1849 годов, в Ирландии погиб почти весь урожай картофеля из-за «картофельной болезни», плесневой инфекции, которая распространилась как следствие монокультуры и влажного климата. Снова возникла нехватка продовольствия, и на этот раз она привела к массовой гибели людей от голода. За время Великого голода в Ирландии (1845–1850), по оценкам, погиб 1 000 000 человек. И такое же число эмиг­рировало. Население страны сократилось на четверть. Получает­ся, точно по Мальтусу, что «земля» — объем продовольствия, который она может произвести, — умеет сокращать количество населения. Но к сокращению населения привел не только голод. Смертность выросла из-за инфекционных болезней, прежде всего среди бедняков, которые плохо питались. Тиф, холера и множество других эпидемий вызывали приливы смертности, и наибо­лее уязвимы­ми были дети. Бедность, голод и инфекцион­ные болезни сплетались в запутанный клубок бедствий, уносивших громадное число человеческих жизней.

Нет никаких оснований полагать, что в генетическом коде заложен механизм старения для противодействия перенаселенности. И действительно, если снова и снова оказывается, что ужасные окружающие условия вызывают массовую смертность на протяжении сотен тысяч поколений семей, следовательно, генетический механизм старения вовсе не нужен, чтобы ограничивать численность людей на земном шаре. И этот аргумент справедлив для всех видов животного и растительного мира.

Мы должны поставить обратный вопрос: как полу­чилось, что человек не вымер за истекшие миллионы лет? Простой ответ: потому что мы максимально инвестируем ресурсы в наше потомство. Если бы мы были не в состоянии сохранить жизнь достаточному числу потомков, и как раз тогда, когда условия окружающей среды становились (внезапно) неблагоприятными, то че­ловек или какой-либо иной вид быстро исчез бы с лица земли. Далекая и недавняя история изобилует такими примерами. Динозавры 65 миллионов лет тому назад вымерли из-за изменения климата. Примерно 900 лет назад в Мексике, по-видимому, из-за длительной засухи исчезла цивилизация майя. В нынешнее время мы радикально вмешиваемся в условия жизни растений и животных и озабочены уменьшением биологического разнообразия.

Как объяснить, что представители какого-либо вида продолжают в достаточной мере инвестировать в потомство? Чарлз Дарвин в 1876 году писал в Автобиографии: «В октябре 1838 года, то есть спустя пятнадцать месяцев после того, как я приступил к своему систематическому исследованию, я случайно, ради развлечения прочитал книгу Мальтуса О народонаселении, и, так как благодаря продолжительным наблюдениям над образом жизни животных и растений я был хорошо подготовлен к тому, чтобы оценить [значение] повсеместно происходящей борьбы за существование, меня сразу поразила мысль, что при таких условиях благоприятные изменения должны иметь тенденцию сохраняться, а неблагоприятные — уничтожаться. Результатом этого и должно быть образование новых видов. Теперь наконец я обладал теорией, при помощи которой можно было работать». Этот часто цитируемый отрывок показывает, насколько важны были идеи Мальтуса для теории Дарвина о естественном отборе. Дарвин установил, что человек и животные могут получать гораздо более многочисленное потомство, чем то количество, для которого в данный момент имеются доступные средства в окружающей среде. Программа воспроизводства не жалеет сил ради этого. В то же время избыток отпрысков ведет к конкуренции между ними. Поскольку братья и сестры из-за генетических вариаций в чем-то отличаются друг от друга, некоторые из них имеют больше шансов для выживания. Именно эти выжившие передают программу воспроизводства следующему поколению. Механизм воспроизведения и выжива­ния остается неизменным.

Около 1800 года, когда условия внешней среды были относительно благоприятны, средняя ожидаемая продолжительность жизни в Ирландии составляла примерно 40 лет. Это минимальное значение для вида homo sapiens, так как при дальнейшем снижении продолжительности жизни население сокращается. Или еще точнее: шансы умереть тогда столь высоки, что родителям не хватит времени хотя бы двух детей довести до взрослого состояния. Во время неурожая в Ирландии средняя продолжительность жизни упала до значения гораздо ниже 40 лет. Более половины новорожденных не доживали до 5 лет, погибая от совокупного воздействия холода, инфекционных болезней и голода. Но и жизнь тех, кто выжил, все еще подвергалась опасности. И только аристократы могли избежать мрачного мальтузианского сценария. У них всегда было вдоволь пищи и крыша над головой. Они могли бежать от эпидемий и, следовательно, жили дольше. Средняя продолжительность их жизни в эти годы достигала 60 лет.

Поскольку благодаря инновациям и механизации сельского хозяйства продукция его постоянно росла, каковую возможность Мальтус никогда не учитывал, сейчас на Земле живет гораздо больше людей, и живут они гораздо дольше, чем когда-либо раньше. К тому же пропагандируемая Мальтусом активная демографическая политика по ограничению числа детей, в той мере, в какой она до сих пор практикуется, дает в результате весьма незначительный эффект. Число людей на Земле продолжа­ет расти. И не только потому, что все еще рождается очень много детей, но также и потому, что мы постоянно становимся все более старыми. Если число людей на Земле продолжает расти и они становятся все более старыми, приходится сделать вывод, что процесс старения существует вовсе не для того, чтобы сдерживать рост численности населения.

 

Тело на выброс

Если старение вовсе не является механизмом обуздания перенаселенности и некоторые виды, такие как гидра, вообще не стареют, почему же мы «страдаем», переживая процесс старения? Почему наши тело и дух начинают испытывать перебои и нас ждет смерть от болезней и немощей?

Только одна составная часть нашего организма, оказывается, не стареет: именно ДНК, в которой заложен генетический код жизни. Копии ДНК сохраняются в нашем потомстве, и существующий код поэтому не вырождается. Так что вопрос: «Почему мы стареем?» — может быть сформулирован более точно: почему наше тело и дух дряхлеют, в то время как генетический код остается на протяжении многих лет в прекрасной сохранности?

Английский геронтолог Томас Кирквуд дал ответ на этот вопрос, сформулировав теорию «тела на выброс». Среди представителей одного вида, и человек здесь не исключение, происходит отбор по плодовитости, способности произвести потомство. В потомках должны присут­ствовать копии ДНК родителей. Само собой разумеется, что умершие молодыми не оставляют следа в потомстве. То же самое можно сказать и о бесплодных индивидуумах, в сколь позднем возрасте они бы ни умирали. После смерти бездетной пары семейная ветвь прерывается. В Англии, например, бездетность среди аристократии вовсе не редкость. На протяжении сотен лет книги полны записей об extinct peerages — угасших аристократических линиях. Благодаря естественному отбору виды — не исключая и человека — настолько приспособили свой жизненный путь к внешнему окружению, что жили достаточно долго для того, чтобы иметь возможность оставить потомство. И к моменту, когда дети родились и повзрослели, тело можно «выбрасывать», потому что дальнейшее существование ДНК обеспечено. Другими словами, теперь могланачинаться старость. С точки зрения эволюции наш организм после 50 лет верной службы можно больше не принимать во внимание: ДНК, подобно змее, сбрасывает старую кожу.

Теория «тела на выброс» исходит из того, что развитие, рост и выживание индивида совершаются, следуя основным экономическим принципам; имеющиеся в распоряжении ограниченные средства должны оптималь­но расходоваться на различные биологические процессы. Проще говоря, здесь две возможности: все вкладывается либо в плодовитость, либо в существование собственного организма. Одно всегда происходит за счет другого. Не вызывает сомнений, что вкладывать ресурсы в тело и дух необходимо и целесообразно. Если из-за врожденного отклонения, физического недостатка или неосторожного поведения индивида он не достигнет зрелого возраста и не оставит потомства или же не будет о нем заботиться, тогда с точки зрения эволюции все будет потеряно. Поэтому людям, с учетом их наследственной предрасположенности, для секса, продолжения рода и заботы о потом­стве отводится жизнь на протяжении примерно 50 лет. Спрашивается, будет ли эволюционным преимуществом дальнейшее, и после достижения пятидесятилетнего возраста, функционирование тела и духа? Становиться старше 50 лет не плохо, если только вложение ресурсов в жизнь выше средней продолжительности не делается за счет необходимого вклада в продолжение рода. В этом последнем случае продолжительность жизни будет выше средней, но сократится число потомков. И вследствие естественного отбора данная комбинация свойств не уцелеет. Ведь фитнес-программа, которой мы следуем, направлена не на достижение старости, а на заботу о потомстве. Получение большого числа потомков — свойство, которое естественный отбор доводит до максимума. Это логично, хотя и дает понять, что если вы больше вкладываете в поддержание собственного организма, так что и после пятидесяти все еще прекрасно выглядите и вполне здоровы, то это не служит цели эволюции. Продолжение ДНК в ваших детях, в конце концов, ведь и так уже гарантировано.

Биологический механизм старения можно сравнить с мотором старого гоночного болида, который на ходу начал тарахтеть и заглох. Своевременный технический осмотр автомобиля, периодическая регулировка, наладка и замена поврежденных деталей могли бы предотвратить выход мотора из строя. Но профилактическое обслу­живание обходится дорого; для него не всегда есть время и деньги, из-за чего его проводят не полностью. Наш организм также требует профилактического обслуживания, и это сложное дело. Необходимо постоянно отыскивать и восстанавливать повреждения молекул ДНК в каждой клетке, чтобы заложенный в ней код не претерпевал изме­нений. Ведь ДНК — не что иное, как строительный план, на котором основывается функционирование клеток, тканей и органов. И здесь выработалась исключительно изобретательная биологическая машинерия: большой клубок взаимодействующих друг с другом белков движется, словно поезд, по рельсам молекул ДНК, отыскивает повреждения и тут же их устраняет. Такой процесс требует больших инвестиций. Но бывает, что клетки из-за остаточных повреждений в ДНК начинают производить неправильные белки или же, словно сорвавшись с цепи, становятся причиной развития рака.

Белки, из которых построены клетки, ткани и органы, с течением времени также могут получать повреждения. Речь идет о комплексе свернутых структур, специфические функции которых зависят от того, как именно они свернуты. Для сворачивания белка клетки вооружены белками-шаперонами; они инициируют и сопровождают процесс сворачивания. Иногда белки спонтанно распрямляют складки или же получают повреждения иного рода, утрачивают свои функции и тогда подлежат замене. Некоторые белки уникальны — как, например, белки, входящие в состав хрусталика или головного мозга; они не могут быть заменены, но их вполне можно восстановить. Так, благодаря активности шаперонов часть белков может получить правильную складку обратно. Но точно так же как репарация ДНК, процесс требует большой затраты ресурсов, и, соответственно, не все белки любой ценой ремонтируются или заменяются. Хрусталик, напри­мер, представляющий собой первоначально совершенно прозрачный белок, по мере того как мы стареем, постепен­но мутнеет, как яичный белок при варке, и пропускает все меньше света, что приводит к возникновению катаракты. Иметь лучшие хрусталики с точки зрения эволюции было бы чересчур: ведь хорошо видеть человеку нужно лишь на протяжении двух поколений. Поэтому операции по удалению катаракты становятся необходимы после 50 лет, а не раньше.

Теория «тела на выброс» может объяснить, почему старение — составная часть нашей жизни, но также и почему столь резко различается продолжительность жизни различных видов. Мыши очень быстро достигают периода половой зрелости, у них короткая беременность и большое число детенышей в выводке. Такое вложение ресурсов в потомство происходит за счет вложений в собственное тело. В естественных условиях мыши начинают стареть в среднем уже через несколько месяцев. Риск сделаться чьей-то добычей, погибнуть от холода или отсутствия пищи — в природных условиях это не сулит долгой жизни. И чаще всего у мышей нельзя заметить признаков старости, все они молодые особи. Стареют мыши, если их содержат в качестве домашних или же, в идеальных условиях, как лабораторных животных. Ко­-гда приходит пора, лабораторные мыши седеют, их мышечная сила слабеет, они хуже бегают, у них развивается рак и они погибают, дожив максимум до трехлетнего возраста.

Изменения окружающей среды оказывают большое влияние на продолжительность полового развития и скорость старения, то есть на течение и продолжительность жизни. На это имеется множество указаний. Если условия неблагоприятны и риск погибнуть высокий, эволюционное давление на увеличение потомства растет. Детей должно появляться как можно больше. И тогда происходит отбор индивидов, которые уже в юном возрасте могут давать потомство, пусть даже ценой собственной гибели. Такое можно наблюдать у мышей. Подобно другим недолго живущим млекопитающим, они приобрели свойства, позволяющие им максимально инвестировать в плодовитость в молодом возрасте.

С появлением траулеров — громадных рыболовецких судов, тянущих за собой воронкообразную сеть, — условия жизни трески кардинально изменились. Траулеры становились все более мощными, сети применялись все больших размеров, ячейки становились все более мелкими: нужно было доставлять на берег все больше рыбы. Из-за такого способа рыбной ловли шансов выжить у крупной и более старой трески становилось существенно меньше. Только мелкая, молодая треска может проско­чить через мелкие ячейки рыболовного трала. В результате средняя продолжительность жизни трески резко упала. До появления траулеров нерестилась преимущественно крупная треска, достигшая зрелого возраста. Но сейчас небольшие юные особи поддерживают существование вида. Ихтиологи обнаружили, что треска идет на нерест гораздо раньше и будучи гораздо меньшего размера, чем раньше. Благодаря естественному отбору треска эволюционировала в сторону более раннего развития и как вид приспособилась к изменению условий среды обитания.

Люди и слоны в своей природной среде гораздо меньше подвергаются опасностям для жизни, чем треска. Поэтому и живут они намного дольше. Они могут позволить себе вкладывать больше ресурсов в поддержание и восстановление своего организма. Эти вклады необходимы, чтобы, несмотря на долгое развитие до наступления половой зрелости и длительную беременность, иметь возможность получить достаточное потомство. Сравнивая между собой продолжительность жизни мышей, людей, слонов и других млекопитающих, мы увидим, что средняя продолжительность жизни обратно пропорциональна численности потомства. То есть чем более многочисленное потомство, тем меньше продолжительность жизни. Жизненный цикл различных видов варьируется от краткого и бурного до долгого и спокойного. Но у каждого вида продолжительность жизни, благодаря естественному отбору, соответствует условиям, в которых он существует. Нигде в мире животных мы не увидим, чтобы превосходно поддерживаемому организму сопутствовала многодетность. Эти наблюдения согласуются с теорией Томаса Кирквуда о «теле на выброс» и распределении ограниченных средств.

Некоторые виды имеют в высшей степени примечательный жизненный цикл, который можно лучше понять, если учитывать теорию «тела на выброс». Лососи большей частью живут в море. Как только они набрали достаточно жировой ткани, чтобы проделать путь до нерестилища, они плывут по рекам против течения. По достижении пресной воды внешний вид лососей меняется. Изменяется окраска, у самцов на нижней челюсти вырастает крючковатый зуб. Нерест длится до четырна­дцати дней и проходит настолько бурно, что большинство особей после этого погибает. В течение короткого времени мобилизуются все имеющиеся в распоряжении средства ради получения потомства, и, как правило, ценой собственной жизни. Нерестилища буквально усеяны мертвой рыбой. Менее 5 % взрослых лососей возвращается в море, где они снова принимают облик, свойственный им в соленой воде, и продолжают расти. Их потомки вскоре следуют за ними. В свое время они также поплывут вверх по течению.

Получение потомства может происходить еще более ожесточенно. Самка богомола после спаривания съедает партнера. Так самец доставляет ей питательные вещества ради их общего потомства.

 

Цена секса

Чтобы получить экспериментальное доказательство теории «тела на выброс», было проделано множество опытов на дрозофилах. Плодовые мушки давно используются в различных исследованиях, ставших богатым источником новых научных знаний. Дрозофилы стареют уже через несколько недель, что является важным условием в исследованиях долготы жизни. Последнее, и немаловажное, преимущество заключается в том, что массовое разведение их в лабораторных условиях обходится очень недорого. Однако при проведении опытов возникает принципиаль­ная проблема: как только экспериментатор устанавлива­ет, что какая-то мушка живет очень долго, то оказывается, что биологически она достигла старости, стала менее плодовита и скоро погибнет. Но ведь это именно те мушки, на которых исследователь хотел бы провести свои опыты (скрещивание).

Бас Зваан, увлеченный профессор-генетик, в ходе своих диссертационных исследований нашел элегантное решение этой проблемы. Он воспользовался тем, что дрозофилы при низкой температуре живут дольше, а при высокой — продолжительность их жизни сокращается. Каждое новое поколение дрозофил он произвольно делил на две группы, и одну группу подвергал действию высокой температуры. Таким образом можно было быстро установить, имеет он дело с более — или с менее долго живущими особями, которых другим способом различить было бы невозможно. Как только он устанавливал, какие именно семьи живут меньше, а какие дольше, он брал выживших при более низкой температуре братьев и сестер, чтобы продолжать опыты уже с ними. Ре­зультаты этих экспериментов весьма примечательны. Оказалось, что селекция наиболее долго проживших мушек, повторявшаяся на протяжении нескольких поколений, привела к значительному увеличению средней продолжи­тельности их жизни. Программу селекции Баса Зваана ради увеличения продолжительности жизни дрозофил можно сравнить, также и по эффективности, с программой Us Mem [Наша Мать (фризск.)] по выведению племенных фризских коров с целью получения высоких надоев.

Одновременно Бас Зваан изучал способность долго живущих дрозофил к яйценоскости. Заметим: здесь не производилась селекция ни «за», ни «против». Он установил, что долго живущие дрозофилы в течение жизни откладывают меньше яиц. Справедливо было также обратное: у мушек, вырабатывавших много яиц, жизнь была значительно короче. Выводы этих биологических экспе­риментов полностью согласуются с теорией «тела на выброс»: вложение ресурсов в более продолжительную жизнь происходит за счет вклада в число потомков.

Механизму, который лежит в основе вопроса: «Что стоит на первом месте: собственный организм или дети?» — можно также дать название the cost of sex, цена секса. Британский биолог Линда Партридж попыталась проникнуть в суть этого механизма. В одном из экспериментов, изучая выживаемость самцов дрозофилы, она разделила их на две группы: тех, у кого были, и тех, у кого не было сексуальных контактов. Оказалось, что у мушек-самцов, которые соединялись с самками, риск умереть был в пять раз выше, чем у самцов, у которых контактов с самками не было. Возросшая опасность умереть полностью исчезала, если самцы совершенно не имели контактов с самками. Под микроскопом было видно, что самцы получали серьезные повреждения при спаривании, в том числе были повреждены крылышки. Поскольку дрозофилы обладают весьма ограниченными возможностями регенерации, спаривание ведет чаще всего к остаточным повреждениям, потере функций и повышению смертности. Осложнения, связанные со спариванием, были названы прямой ценой секса.

Но есть также и непрямая цена секса. Она связана не со спариванием, но со способностью быть готовым к сексуальной активности и к получению потомства. Другими словами, цена, которая должна быть уплачена, чтобы можно было получить различные варианты одного и того же вида. Большей частью существует разделение на два пола, мужской и женский, в каждом из которых наличествует только один вид половых клеток. Но существует также и двуполость — гермафродитизм. Двуполые особи способны размножаться самостоятельно, без того чтобы спариваться с другими особями своего вида.

Первое свидетельство непрямой цены секса мы видим в жизненном пути такого бесполого вида, как гидра. Полип размножается, вырастая из одной «омнипотентной» стволовой клетки. Этот вид стволовых клеток рассеян по всему телу. В размножении никакой пол не участвует. Из тех же самых стволовых клеток могут образовываться различные ткани. Таким образом полип обрета­ет возможность размножаться посредством клонирования и одновременно, благодаря хорошей регенерации, избе­жать процесса старения.

Не так давно обнаружили, что в лаборатории некоторые особи гидры подвергались половой трансформации. Она происходит в том случае, если окружающая среда становится менее благоприятной. Изменение условий гидра воспринимает как опасность для выживания. В ка­честве реакции на произошедшее изменение бесполая гидра трансформируется в двуполую. С точки зрения эволюции это можно объяснить тем, что в изменившихся условиях двуполая гидра при половом размножении имеет более высокие шансы на успешное получение потомст­ва, чем бесполая гидра. Но за такую половую трансформацию приходится платить высокую цену. В отличие от бесполых особей риск смерти в данном случае значительно увеличивается. Двуполые гидры стареют!

Исследователи стволовых клеток открыли причину того, почему это происходит. У всех млекопитающих половые клетки появляются из полового зачатка. Половой зачаток, в яичниках и в яичках, состоит из одной группы унипотентных стволовых клеток, обладающих возможностью развиться лишь в половые клетки. Половые клетки в половом зачатке, таким образом, существенно отли­чаются от омнипотентных стволовых клеток, из которых могут образовываться все ткани организма и с помощью которых, например, гидра может себя клонировать. Если гидра двуполая, у нее есть еще и стволовые клетки, так же как в половом зачатке, но они больше не обладают омнипотентной способностью, в отличие от стволовых клеток бесполых гидр. Вывод очевиден: половая трансформация происходит ценой утраты способности к регенерации. Иными словами, гидра получает «тело на выброс».

 

Дрозофилы-аристократы

В 1998 году в Манчестере я целый год работал с Томасом Кирквудом. Его теория «тела на выброс» побудила меня задуматься о том, как и почему мы стареем. Усвоив пони­мание эволюционных процессов, неизбежно приходишь к вопросу: применима ли теория «тела на выброс» также и к человеку? Пока что доказательства справедливости этой теории могли предоставить лишь дрозофилы.

Я обучался в Лейдене у профессора Яна Ванденбруке наблюдательному методу научных исследований челове­ка — эпидемиологическому методу. Большинство биологов прибегают в своей работе к экспериментам: в лабо­раториях они целенаправленно изменяют генетический материал подопытных животных или окружающую их среду и изучают полученные результаты. Но бóльшая часть этих лабораторных опытов по различным при­чинам неосуществима на людях. От Яна Ванденбруке я узнал, что с человеком происходят спонтанные перемены, которые сравнимы с целенаправленными изменениями при лабораторных экспериментах, но, безусловно, не являются запланированными. Тщательно изучая эти явления — псевдоэксперименты — у человека, можно получить информацию о причинах его болезней или здоровья. Так, люди, страдающие старческой слепотой, вероятно, являются носителями генетических вариантов в иммунной системе. Знание этого помогло определить роль воспалений в повреждении сетчатки.

Я предложил Томасу Кирквуду использовать эпидеми­ологический метод для проверки теории «тела на выброс» для человека. Его первая реакция была негативной. Какие спонтанные события в человеческой жизни можно было бы сравнивать с опытами Баса Зваана по скрещиванию? В отличие от лабораторного эксперимента, когда отобранных по признаку долгожительства дрозофил принуждают к сексу, люди в большинстве случаев занимаются сексом добровольно и относительно произвольно. Но принцип, состоящий в том, что при половом размножении мужской и женский генетический материал смешиваются друг с другом, у дрозофилы и у человека один и тот же. Поэтому дети от одного брака могут рассматриваться как генетический эксперимент отца и матери, хотя сами супруги, разумеется, ни о чем подобном не думали.

В конечном итоге Кирквуд изменил свое мнение. Руко­водствуясь опытами Баса Зваана, Томас Кирквуд и я стали выискивать родительские пары, где он, или она, или они оба достигали преклонного возраста, — чтобы проследить, обладают ли дети от этого брака большей, неже­ли средняя, продолжительностью жизни при меньшем, чем среднее, числе детей. Как всегда, в научных исследова­ниях присутствовал элемент удачи. В 1998 году в английских газетах появились объявления о выпуске генеалоги­ческого компакт-диска с информацией о носителях всех аристократических титулов. С незапамятных времен британские аристократы с величайшей точностью заносили в архивы данные о своих семьях: кто на ком был женат, сколько у него родилось детей и до какого возраста все они дожили. С выходом компакт-диска одного нажатия кнопки было достаточно, чтобы эти архивы стали доступ­ны любому. Каждый мог проверить, не является ли и он потомком того или иного аристократического рода.

Для исследователей новый компакт-диск был поистине кладом. Потомки тысяч супружеских пар могли быть изучены, как если бы это был естественный экспе­римент! То, что данные касались только аристократов, решало и другую щекотливую проблему. Классовые различия социального и экономического характера могут серьезно препятствовать наблюдательным экспериментам. У людей, принадлежащих к высшему классу, меньший риск умереть, бóльшая продолжительность жизни и в среднем меньше детей. При поверхностном изучении может возникнуть представление о мнимой зависимости: меньшее число детей объясняется именно классовой принадлежностью. Но поскольку британские аристократы на протяжении нескольких веков всегда принадлежали к высшему классу (upper class), а граждане низших социаль­но-эконо­мических классов в этих архивах не фигурировали, такая проблема не возникала.

После того как Томас Кирквуд и я распределили по группам десятки аристократических биографий, оказалось, что замужние женщины-аристократки, умершие молодыми, рожали меньше детей по сравнению с теми женщинами, которые умерли в более преклонном возрасте. И это вполне логично, ибо бóльшая продолжительность жизни позволяет произвести на свет больше детей. Но долгие годы жизни после менопаузы, разумеется, не дают подобного преимущества, поскольку естественная фертильность женщины уже позади. На общем фоне явно выделялись женщины-аристократки, которые достигали возраста восьмидесяти лет и старше, при этом чаще всего остававшиеся бездетными или же родившие только одного оставшегося в живых ребенка. Было бы нелогично предположить, что эти женщины уже в самом начале замужней жизни сознательно приняли решение не иметь детей или же иметь их как можно меньше, чтобы прожить как можно дольше. Напротив, поскольку в британских аристократических семьях наследование имело исключительно важное значение, мы исходим из того, что такое отсутствие детей было нежеланным. Согласно теории «тела на выброс» и в соответствии с поведением дрозофил Баса Зваана мы можем заключить, что у людей долгожительство и многочисленное потомство большей частью друг с другом не сочетаются.

Когда Томас Кирквуд и я опубликовали полученные нами результаты в научных изданиях, британская пресса, никогда не останавливавшаяся перед крепкими выражениями, выдала: «British aristocracy mate like fruitflies» [«Британские аристократы спариваются, как плодовые мушки»].

В исследованиях, относящихся к британской аристократии, мы сделали примечательное наблюдение, что соотношение между числом детей и продолжительностью жизни в современный период отсутствовало — я возвращусь к этому обстоятельству в главе 5, — словно бы в наше время никакой цены секса вовсе не существует. Отчасти так оно и есть. Смерть от родов — отдаленное по времени, однако прямое следствие занятия сексом, — пожалуй, осталась в прошлом. К тому же и многие пере­даваемые половым путем болезни исчезли. Остается вопрос, больше или меньше секса — удлиняет жизнь или укорачивает? Утверждают, что секс полезен для здоровья. Мнение основывается на том, что здоровые люди остаются сексуально активными в преклонном возрасте, то­гда как те, кто говорят о снижении сексуальной активности, чаще всего люди больные и слабые. Но разве не более вероятно, что больные и слабые меньше занимаются сексом? Секс в нашей жизни имеет эмоциональную и социальную ценность. Неправдоподобно, что жизнь из-за секса делается длиннее или короче.

Половое размножение является неотделимой частью жизненного цикла человека и многих других (млекопитающих) животных. Эволюционное развитие привело к тому, что мы инвестируем в потомство за счет самих себя. Вот логическое объяснение того, почему люди стареют. Каким образом секс является одной из причин старения, я постараюсь рассказать в следующих главах.