У любого биологического вида существует так называемый предельный физиологический срок жизни. Рекорд долголетия человека составляет 122 года. Мыши живут не более 6 лет. Возникает вопрос — почему, собственно говоря, человек и все живое неизбежно умирает?
— Мне кажется, это понятно. Все в природе старится. Машины, например. Не бывает же вечных машин, они изнашиваются, ломаются. Так и наш организм…
— Да, до сих пор еще можно услышать, что «старение имеет много общего с изнашиванием. Организм человека напоминает сложную машину. Любая из них тоже довольно быстро стареет: окисляется железо, теряет прочность корпус, выходят из строя детали двигателя, мотор теряет свою мощность».
Это все еще распространенное — и совершенно ошибочное представление. В нем верно лишь то, что неизбежность смерти действительно связана со старением. Но старение человека и износ машин — совершенно разные вещи, имеющие лишь отдаленное внешнее сходство. Об этом можно догадаться, просто сравнив сроки жизни разных животных: американский гриф — 180 лет, ласточка — 9. Понятно, что дело тут не в окислении.
Вечные машины и смена поколений
В подобных аналогиях неверно утверждение о том, что не может быть вечных машин. Любой механизм может работать неограниченно долго, если своевременно заменять износившиеся части. В реальности машины «умирают» из-за того, что конструктивно не приспособлены для ремонта или он не имеет практического смысла.
При этом любой грамотный инженер согласится, что живые существа в этом смысле «сконструированы» просто идеально. В каждом многоклеточном организме такой «ремонт» происходит постоянно и непрерывно. Обновляются даже не отдельные «узлы» -органы, а их мельчайших составные части — клетки, что позволяет не останавливать организм «на профилактику» и производить ее без какой-либо внешней помощи. Живые организмы — это в принципе вечные, самообновляющиеся, бессмертные конструкции.
— Но почему же тогда в реальности нет бессмертия?
— Ответ на этот вопрос может удивить: бессмертие живых существ было бы губительным для планетарной жизни в целом. Обязательная смертность диктуется биологической целесообразностью. Она — один из инструментов эволюции, обязательная часть смены поколений в бесконечных циклах «рождение — производство потомства — смерть».
В свою очередь смена поколений — обязательная часть естественного отбора. И наконец, естественный отбор — это часть механизма адаптации, позволяющей жизни приспосабливаться и выживать в условиях меняющейся внешней среды. Без способности к приспособлению земная жизнь скорее всего давно бы погибла в результате глобальных колебаний климата.
Но без смены поколений эта защита жизни работать не может. Поэтому в процессе эволюции у каждого биологического вида возникли специальные механизмы безусловной смертности. Этот принцип обязательной смертности настолько важен для живой природы, что в нем не бывает исключений и отклонений.
Кстати , остается загадкой, почему принцип обязательной смертности не нашел достойного внимания у дарвинистов. Как бы то ни было, сегодня нет даже общепринятого термина для этого феномена живой природы. «Естественная смертность» или «ненасильственная смертность» не передает смысла того, что мы будем называть далее свойством «обязательной смертности».
«Практический» смысл смены поколений достаточно очевиден: родительские особи, произведя потомство, должны своевременно освободить жизненное и генотипическое пространство для потомков, иначе скорость трансформации и адаптации биологического вида радикально снизится, и он может вымереть, не успев за гео-климатическими, биоценозными и пищевыми изменениями среды.
Но освободить жизненное пространство родительские поколения могут, увы, только одним способом — умерев. Для этого в любом живом организме и существуют специальные биологические программы, намеренно его убивающие. У человека, как и у многих других видов (но не у всех — об этом чуть позже), это программа старения…
Такой вполне очевидный взгляд на смертность и старение существовал, естественно, и ранее. Еще в позапрошлом веке немецкий дарвинист А. Вейсман писал о старении как о возникшем путем естественного отбора механизме исключения из жизни старых «изношенных» особей для освобождения жизненного пространства новым поколениям. Однако впоследствии по ряду причин эта совершенно логичная идея отошла на второй план и возобладали «поврежденческие» теории, смысл которых в том, что старение есть результат постепенного накопления повреждений (химических, радиационных и т. д.) клеточных структур. Считалось, что со временем из-за этих повреждений клетки перестают нормально функционировать, что и приводит организм к смерти. До сих пор у этой теории немало сторонников…
— А какая разница, какая из теорий верна? Ведь в обеих случаях конечный результат — старение?
— Весьма существенная. С точки зрения противодействия старению важно знать, что это — внутренняя биологическая программа или результат неблагоприятных внешних воздействий. К счастью, для того, чтобы подтвердить программный характер старения, совсем не обязательно углубляться в биохимию. Теория случайных повреждений опровергается рядом достаточно хорошо известных фактов.
Старение — программа
Старение — самый распространенный механизм обязательного умерщвления организмов. Эта биопрограмма проявляется в виде постепенной деградации тканей, структур внутренних органов, снижения иммунной сопротивляемости, мускульной силы, скорости реакций, остроты зрения и т. д. В дикой природе ослабленных старением животных чаще всего уничтожают хищники. Там, где хищников нет, в мире современного человека или домашних животных, смерть наступает из-за возрастных или инфекционных заболеваний в результате снижения иммунитета и общей деградации тканей.
Однако старение — далеко не единственный природный метод возрастного умерщвления. Особый механизм существует, например, у слонов, у которых на месте истираемых грубой растительной пищей зубов регулярно вырастает их новый комплект. Однако так происходит только шесть раз, а затем вполне здоровым животным становится просто нечем жевать пищу, и они погибают от голода.
Умерщвление лишением возможности питаться в природе довольно распространено. Так, биологическая программа насекомых поденок лишает их этой возможности — кишечник заполняется воздухом, челюстной аппарат перестает работать — перед спариванием, в результате чего они живут от нескольких часов до нескольких дней.
Известен другой пример — лососевые рыбы, нерка. Перед нерестом их челюсти видоизменяются, не позволяя заглатывать пищу, а желудочно-кишечный тракт атрофируется и, отнерестившись, рыбы погибают от истощения. Вполне понятно, почему природа использует в этом случае не медленное старение, а относительно быструю смерть от голода — рыбы должны быть в хорошей физической форме, чтобы, преодолевая встречное течение и многочисленные пороги, подняться по рекам к местам нереста. Кроме того, биологически целесообразно, чтобы предыдущее поколение погибало непосредственно в местах нереста — питательные вещества, принесенные в телах родителей, обеспечивают затем обилие корма для рыбьей молоди.
Иногда программа умерщвления не утруждается изменением тел, а работает просто на поведенческом уровне. Так, отложив яйца, самка осьминога, постоянно охраняя их, перестает питаться и в результате погибает от истощения. Однако если забрать у нее яйца, материнский инстинкт немедленно перестает действовать, и она снова начинает кормиться. Смерть, таким образом, отменяется.
Понятно, что во всех приведенных случаях смертность не имеет никакого отношения к «случайным повреждением клеток», а является результатом действия соответствующих внутренних программ. При этом вряд ли можно предположить, что смертность запрограммирована исключительно у этих животных, а остальные погибают из-за неблагоприятных воздействий на клетки. Логичней считать, что все способы умерщвления имеют программную основу… Можно привести еще ряд аргументов, подтверждающих программный характер старения, но, как говорится, sapienti sat.
Старение — не болезнь
Ошибочные «теории повреждений» стали источником еще одного устойчивого заблуждения: старение — это «болезнь», а значит, ее можно «лечить». В действительности, хотя старение и способствует возникновению болезней, само оно болезнью не является даже по смыслу: болезнь — это отклонение от нормы, а старение — стопроцентная норма. От старения невозможно «вылечить», потому что это естественное, врожденное свойство живого организма.
— Но ведь средняя продолжительность жизни за последние десятилетия в развитых странах существенно выросла… Значит, старение все же можно лечить, а продолжительность жизни — увеличивать?
— Дело в том, что есть тысячи способов укоротить жизнь человека — вредные привычки, плохое питание, плохая экология, неэффективная медицинская помощь. Борясь с ними и совершенствуя методы лечения некоторых возрастных болезней, можно увеличивать среднюю продолжительность жизни. Но до определенного предела. Есть граница, которую этими методами преодолеть невозможно. Встречающиеся утверждения, что «скоро средняя продолжительность жизни человека превысит 130—150 лет. Улучшение качества питания, уровня жизни и медицины за прошедшие 100 лет уже значительно удлинили человеческую жизнь, эта тенденция сохранится и в будущем» — неграмотное заблуждение.
Увы, никакое правильное питание не способно отменить программу старения. Эффективно воздействовать на биоинформационную «программу смерти» можно только на такой же биоинформационной основе. Пилюли, эликсиры и порошки тут бессильны. Надеяться изменить программу старения, вводя в организм какие-либо химические вещества — равнозначно желанию изменить информацию в компьютере, стуча по нему молотком или обливая водой. Тут нужны совершенно иные биомедицинские подходы и методы.
Где прячется смерть…
— Но уже известно, что это за программа старения?
— Если бы это было известно, об этом величайшем открытии знали бы все… Разгадка механизмов старения и определение путей его преодоления могут быть получены только в результате фундаментальных исследований информационных процессов в клетке. Но развитие биологии не оставляет сомнений, что это произойдет в обозримом будущем.
В последние десятилетия удалось, например, многое понять в явлении апоптоза (запрограммированной гибели после определенного числа делений) отдельных клеток. В чем-то апоптоз близок к запрограммированной смертности многоклеточных организмов.
В этих процессах не все до конца ясно, но отдельные элементы понятны.
Что же касается старения всего организма, о ней мы знаем существенно меньше. Сегодня наиболее известной является теория теломеров. Ее общий смысл в следующем.
При делении клетки создается два идентичных набора хромосом — с помощью специальных механизмов считывается информация с клеточной ДНК и создается ее копия.
Однако копия не совсем точная — несколько оконечных участков молекул ДНК скопировать не удается, и новая ДНК получается укороченной. Но укорочение чревато потерей биологической информации.
Чтобы избежать этого, на конце ДНК размещены особые «хвостики», теломеры — участки, не несущие никакой полезной информации. Именно они-то и теряются при копировании, а полезная информация полностью сохраняется. Однако при каждом делении длина этого теломерного «хвоста» уменьшается и наступает момент, когда он заканчивается. Теперь новые клетки получают уже «обрезанные», дефектные ДНК.
Одно время считалось, что это и есть искомый механизм старения: остается всего лишь научиться восполнять теломеры при каждом делении клетки — и старение будет побеждено.
Увы, довольно скоро выяснилось, что все не так просто и процесс старения имеет какие-то пока не ясные особенности.
Выводы
Опыт борьбы людей со старением (см. Приложение) и современные знания свидетельствуют о том, что победить «последнего врага» существующими медицинскими методами, химическими препаратами, оздоравливающей профилактикой невозможно. Нужна принципиально иная медицина, иные биомедицинские приемы и технологии.
— И что же это за новая медицина? Она существует?
— Скоро появится. Современная биология вышла на совершенно новый уровень понимания фундаментальных основ жизни. Понимания, которое сулит не только победу над «последним врагом», но открывает перед нами и другие, поистине фантастические перспективы.