2015年12月21日 星期一

讀<<為什麼人類比老鼠長壽卻比弓頭鯨短命?---解開壽命與老化之謎>>

讀<<為什麼人類比老鼠長壽卻比弓頭鯨短命?---解開壽命與老化之謎>>

這本書很有趣,觸及了一個切身相關卻又令人摸不著頭緒的存在,那就是壽命。

壽命是甚麼? 很直觀的理解是活著的長度。 那這活著的長度是誰來決定的? 一個無所不能的神嗎? 還是無公無私的道? 亦或是單純的演化天擇?

這是本科普書籍,那自然是以演化天擇的角度前來解釋這個謎中之謎。 而解開這謎中之謎,即如同達爾文於物種源始中最後所寫。

「會演化出歷來最美、最奇妙的無盡之形。」


首先我們要問,天擇的偏好是甚麼? 也就是所謂物種的勝利是甚麼? 即是DNA複本的大量複製。 所以可以解釋為,天擇所偏好的是能夠生存且繁衍的物種。

那既然如此,為什麼天擇會容許老化以及死亡的存在? 從而令壽命受到限制? 為什麼?

本書用一個神話故事,帶出了老化與壽命的關係。

古希臘神話中,曙光女神要求宙斯令他的愛人提桑納斯獲得永生,但過了十年後,曙光女神後悔了,她後悔除了永生之外她應當要要求不老。 因為隨著時間的流逝,提桑納斯變矮頭髮灰白臉部皺紋頻生,讓提桑納思變的醜陋甚至神智不清。

從這裡可以看出,老化是身體機能隨著年齡而退化,以至於不堪抵禦外界的風險進而造成了死亡,而老化與死亡正是息息相關密不可分的。

那老化與死亡既然密不可分,那兩者究竟是甚麼關係?

這個問題是由岡珀茨在擔任壽險公司的精算師時,發現了統計結果中的如何運用統計數字計算應當支付的金額的算法,而這算法被後世稱之為「岡珀茨定律」。

岡珀茨研究了統計結果,得出了一個看法,二十歲開始,死亡率就會隨著年齡層指數增加。 意思是死亡率會以一致的倍率加倍。 而後世針對其餘物種的研究也證明了這點,只是倍率不同。

例如,人的死亡率倍增時間是八年,狗則是三年、實驗室的大鼠則是四個月。 那死亡率倍增時間,套入上面所說老化是因身體機能退化造成不堪抵禦外界風險而造成死亡的說法中,那可以這麼說,死亡倍率時間可視為身體機能退化造成的死亡風險值那也可以看做老化的量化結果。

那在岡珀茨定律中,除了死亡倍增時間會影響到死亡率外,還有「最初死亡率」的變數會影響到死亡率。

而最初死亡率如何計算? 性成熟的時間點。 而這兩者該如何去理解? 用賽跑來做比喻好了,若是終點是一百公尺,兩者的速度都一樣的話,那起點位置在二十公尺的會比起點在零公尺的還要快達到終點。 那最初死亡率就是起點位置,而死亡倍增時間就是跑者的速度。

而這兩者的關係在書中也舉出一個例子,小辮鴴與銀鷗,兩者的衰老速率相同,但最初死亡率不同,兩者的衰老速率都為六倍,但是小辮鴴的最初死亡率是百分之二十,銀鷗則是百分之零點四,但紀錄中野生小辮鴴的壽命極限為十六歲,但銀鷗則為四十五歲,所以這當中的壽命差異是來自於最初死亡率,但從這當中也可以看出,影響壽命的關鍵仍在於死亡率倍增時間也就是衰老速率,因為最初死亡率的倍率差為五十,但壽命差僅為三點零六二五倍。

同樣的這個例子反應到人類世界該怎麼解釋?

根據岡珀茨定律的說法,人類世界的壽命增長率不應當這麼快速,實際上壽命的穩定增加從一八四零年開始,至今每年增加近三個月也就是每小時增加十五分鐘。 但透過小辮鴴與銀鷗的例子可以知道,人類世界的壽命增長率增加快速的原因是出自「最初死亡率」的下降,而最初死亡率的下降與嬰兒的死亡率下降、抗生素疫苗的發展、完善的醫療照顧、生活水準的提升、老人健康的改善等。那另外一個角度而言,意味著死亡倍增速率並沒有改變,還是按照著相同的速率在作用,但卻被延後到生命的晚期才發生了。

那回到一開始,既然天擇是要讓容易存活而且能存活到可繁殖年紀的生物存活,那為什麼會容許老化的發生? 書中用了一個情景來解釋。

想像有一群不會衰老,死亡率也不會隨著年齡增加的人類,唯一死亡的可能來自於意外,那這些群體最終必然是會由年輕人來主導一切,而在這種情況之下,會累積有害的突變,而這些突變都會在生命的後期產生,因為若是在生命的早期發生,且傷害的生殖細胞,那就不會將突變流傳下來。 而在這種狀況之下,原來不會衰老的人群,因為突變基因流傳給下一代,且這類突變會造生命晚期發生作用,那老化的趨勢就不可避免了。

天擇所偏向的只要生殖細胞不會受到影響,那體細胞產生的突變就屬於天擇可以容許的範圍,而這也就是天擇何以選擇衰老演化的因由,因為天擇偏好「在生命早期有好處,卻在晚期帶來傷害的突變」。 而這偏好也是因為大多數的動物都是生殖細胞與體細胞分開作用的,而在植物身上兩者並未分開,所以天擇則不會在植物身上偏好衰老演化,所以植物具備著驚人的壽命。

最後這本書,值得一讀,其中也講解到自由基的概念,若是對於壽命到底是甚麼,有想一個基本的認識的話,這本書可以做為敲門磚了。



2 則留言:

  1. 很有趣的書名。
    而且就朋友簡潔的介紹,能明確暸解此本書籍在壽命及老化的議題上有很詳細的敘述。
    就我自己而言,有將國中時對植物和動物細胞組成不同而造就的差異,有初步的毛塞頓開。

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    1. 這本書在書名上以一個問題來引發好奇,為什麼壽命有長有短? 其原因為何? 就此來舖陳老化與壽命的關連,所以一個好的書名,可以引發人閱讀的興致了。

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