К содержанию
11.1. БЕССМЕРТИЕ - ПРОЙДЕННЫЙ ЭТАП
Начнем с феноменов. Разные клеточные популяции нашего организма обладают
различной ин-тенсивностью пролиферации, то есть различной скоростью роста
и обновления. Если в какой-то ткани все клетки пролиферируют очень быстро,
то в процентном отношении поврежденных клеток тут будет не так уж много.
Тем более, что клетки с дефектами, скорее всего, "все делают хуже"
и в силу конкуренции и отбора отмирают. Отсюда следует, что ткани, в которых
скорость пролифера-ции превышает скорость накопления дефектов, должны
стареть медленнее (гипотеза российского геронтолога А.Н.Хохлова). В самом
деле, это так: например, в быстро заменяющихся клетках ки-шечного эпителия
повреждения ДНК с возрастом не накапливаются, а вот в нейронах, клетках
пе-чени, мышц, где делений нет или они редки, такое накопление происходит.
Поэтому кишечный эпителий действительно стареет много медленнее, чем та
же печень, и стареет, вероятно, по той причине, что обновление клеточных
элементов несколько замедляется с возрастом.
Однако из основной идеи - идеи соотношения скоростей пролиферации и накопления
повреж-дений - прямо выводится, что при некоем сверхблагоприятном для
нас соотношении этих скоро-стей клеточная популяция вообще не будет стареть,
оставаясь вечно молодой и... бессмертной. Фантастика? Нет. Такие феномены
известны, это - злокачественные опухоли. Самый яркий при-мер: "бессмертная"
линия клеток человека, которую культивируют многие годы в лабораториях
всего мира, первично взята из раковой опухоли шейки матки давно умершей
женщины. Существу-ют и другие опухоли, также долгоживущие в искусственных
условиях, и клетки таких опухолей не стареют. Кошмарное, но бессмертие!
Опухоль, рак - короче, патология, а в норме, в живой, цветущей природе
подобное есть? Вне всякого сомнения. Хотя и с определенной оговоркой.
Из школьного курса зоологии всем известна пресноводная гидра - величиной
около двух санти-метров хищный полип, обитающий в водоемах. По-видимому,
впервые на гидру как бессмертный организм указал французский биолог П.Бриан
в конце 60-х годов нашего столетия. С тех пор это животное прочно вошло
в геронтологическую литературу и, став своеобразным общим местом, пребывает
там в гордом одиночестве: другого подобного примера не найдено. Действительно,
в оптимальных условиях гидра живет неограниченно долго, никак не меняясь,
не старея. Иначе го-воря, она - бессмертна. В чем же дело?
В верхней части тела гидры, чуть ниже щупалец, находится зона, где особенно
много постоянно делящихся клеток. Отсюда новые клетки "сползают"
к концам тела, где дифференцируются (в по-кровные, нервные, стрекательные
и так далее), однако через некоторое время их вытесняют но-вые молодые
клетки, приходящие из зоны интенсивной пролиферации. И так - неостановимо,
без конца. Но при одном непременном условии: благоприятной внешней среде.
Стоит случиться не-значительному природному катаклизму - изменению температуры
или состава воды - и деление клеток замедляется, гидра стареет и гибнет.
Поэтому гидра бессмертна лишь потенциально. А точнее, сама по себе - как
биологический объект - она абсолютно бессмертна, однако при взаимо-действии
с внешней средой (a без этого жизнь невозможна) абсолютное бессмертие
становится относительным. И связано это с тем, что в отличие от млекопитающих,
в том числе человека, за-висимость гидры от условий среды чрезвычайно
велика, поскольку крайне слаба регуляция ее ор-ганизма, узка норма реакции.
Вот опять принцип рифмы: вне среды - совершенство, бессмертие; плюс среда
- подверженность любой напасти, старение, смерть.
И получается, что мы, которым не дано бессмертия ни абсолютного, ни относительного,
не хуже гидры, а много лучше. Единственное, в чем она нас действительно
превосходит, так это в удиви-тельной устойчивости к механическим повреждениям:
способность гидры к регенерации уникальна - тут ей вообще нет равных в
природе, что, между прочим, и послужило поводом для мифологиче-ского имени,
которое она носит.
Как видите, еще на заре эволюции природа честно пыталась создать бессмертный
организм, но ничего путного у нее не вышло - получилась "нежить".
Тогда был испробован подход прямо проти-воположный - создать нечто, пусть
не бессмертное в принципе, зато более надежное в сути, а именно: организм
из ограниченного числа жестко специализированных и незаменяемых клеток.
Получились насекомые. И надо признать, этот подход в определенном, биологическом
смысле оказался удачным: насекомые и сегодня - самая многочисленная и
процветающая группа живот-ных, если иметь в виду их видовое разнообразие
и повсеместное распространение. Однако не только о бессмертии - об относительном
долгожительстве тут нет и речи! Причина? У жестко спе-циализированных
клеток, из которых состоят насекомые, срок службы крайне ограничен, а
резерва для их замены природа в данном случае не предусмотрела. То есть
по сравнению с гидрой надеж-ность повысилась, но все-таки явно недостаточно
- если, конечно, держать в уме замысел созда-ния не только самовоспроизводящегося,
но и долгоживущего организма, - в общем, пусть относи-тельного, а совершенства.
Короче говоря, нужен был третий путь. Естественно, природа, с одной стороны,
использовала свой прошлый положительный опыт (принцип жесткой специализации
клеток), а с другой - испра-вила допущенную там же ошибку: многократно
продублировала клетки, которые незаменяемы, это раз, и создала резерв
для тех клеток, которые заменить можно, это два. Вот в этих-то "раз
и два" и состояла великая новация, ибо таким способом была действительно
отлажена система высокой надежности организма. И как следствие этой надежности
- возможность жить достаточно долго, хотя ни о каком бессмертии речь,
понятно, уже не шла.
Получились высшие животные. В том числе и люди. Мы, как известно, не только
одни из самых долгоживущих на Земле, но и одни из самых устойчивых к всевозможным
воздействиям, хотя бы к радиации. И если мерить не абсолютной, а относительной
шкалой (конкретно шкалой именно эво-люционной), то, признаем, организм
человека отлажен прекрасно.
Теперь ясно, в чем наше преимущество. Конечно, в существенно более совершенной
регуляции и возможности поддерживать постоянство внутренней среды организма
в ответ на воздействия внешних факторов. Короче, в более совершенном гомеостазе,
а именно он, как заметил Клод Бер-нар, есть условие свободы. Вот такой
свободой (в биологическом понимании, конечно) мы и обла-даем - в достаточно
широких пределах и достаточно долгое время, в среднем лет 60-70. Именно
это - наиболее ценное эволюционное приобретение, давшее нам, в смысле
экологической незави-симости, значительно больше, чем Декларация прав
человека - в смысле политическом. Поэтому смертный человек даже в не слишком
комфортных реалиях каменного века жил в десятки раз дольше "бессмертной"
гидры.
И все-таки продолжительность нашей жизни - точней, стабильность жизнедеятельности,
- что-то ограничивает. Если воспользоваться терминологией, принятой в
математике, принципиально воз-можны два уровня ограничений - сверху и
снизу. Так вот, отбор ограничивает именно снизу - зада-ет минимум, то
есть ту продолжительность жизни, которая достаточна для воспроизводства
по-томства. А что ограничивает сверху? О первом из ограничений речь уже
шла: это не доведенная до абсолюта защита клеток от повреждающих факторов,
внутренних и внешних. Второе ограниче-ние, а по сути, может быть, первое,
связано, как ни парадоксально, еще с одним упомянутым выше колоссальным
эволюционным приобретением высших организмов - дифференцировкой и жесткой
специализацией клеток.
Чем сложнее организм, тем специализация более выражена - этим достигается
эффективность функционирования в целом. Разделение труда клеток абсолютно,
и даже по внешнему виду функ-ционально разные зрелые клетки совершенно
не похожи друг на друга; нейрон никогда не спутать с гепатоцитом (то есть
печеночной клеткой), а последнюю - с мышечной. Такому разделению, пре-дельной
специализации клеточных функций, сложный организм и обязан своим совершенством.
Однако (и тут - внимание!) подобное совершенство достигается, в том числе,
за счет макси-мального ограничения жизнедеятельности специализированной
клетки. Это сравнимо с ограниче-нием функций рабочего на конвейере, а
в пределе - с тем, что на конвейере вообще не обязатель-но "быть
живым": можно поставить автомат. Точно так же и в многоклеточном
организме: специа-лизированные клетки - не живые в полном смысле этого
слова. Зачастую они не в силах поддер-живать собственный обмен веществ,
совершенно неспособны к делению. Задача у них одна: "без-думно",
не заботясь о себе, подобно автомату на конвейере, выполнять ограниченную
функцию. А если сбой, поломка, дефект? На сей счет, как мы уже знаем,
предусмотрено два механизма: пер-вый - многократная дублированность, резервированность
зрелых клеток, второй - отработанные клетки заменяются молодыми, свежедифференцированными.
И вот здесь многое зависит от того, насколько эффективны эти механизмы
страховки. По той же аналогии: можно придумать очень тонкие и высокоточные
автоматы и тем существенно повысить класс изготовляемого продукта (эволюционно
нового организма), однако это обязывает создавать для их обслуживания
специ-альную аварийную систему, ибо, как известно, где тонко, там и рвется.
Вот тут-то природа и оста-вила себе резерв, чтобы иметь возможность ограничивать
сверху: наша аварийная служба надеж-на достаточно, но не абсолютно. Поэтому,
если опять вспомнить гидру или насекомых, мы и живем дольше, и значительно
лучше приспособлены к существованию в постоянно и порой резко ме-няющемся
мире, однако запас прочности наших организмов ограничен во времени - с
течением лет он постепенно иссякает, и мы стареем.
Мы начали раздел о бессмертии с гидры и раковых опухолей. Так вот, оказывается,
возникнове-ние раковой опухоли - это некий возврат части организма (клеточного
пула) к этапу, давно минув-шему в эволюции. Путь по лестнице, ведущей
вниз. Специализированные клетки как бы вспоми-нают, что когда-то они были
одноклеточными организмами. Они перестают адекватно реагировать на поступающие
из центра сигналы (почему и как - отдельная тема) и тем самым приобретают
способность к неограниченному росту, пролиферации, постоянно омолаживаясь.
В результате - раковая опухоль, клетки которой действительно могут жить
вечно, если их выделить из организма и все время пересевать. В организме
же вечность им заказана: раковая опухоль вместе с хозяи-ном убивает и
себя. Просто за все надо платить: "бессмертная" гидра крайне
неустойчива во внешней среде и гибнет, а "бессмертная" раковая
опухоль обречена на то, что в лучшем случае ее будут поддерживать лишь
искусственно - пересевать. Поэтому бессмертие в данных случаях только
как бы моделируется.
Почему же вообще - не на уровне моделей, а в сущем мире, - бессмертия
нет и быть все-таки не может? Ответ: природа жертвует потенциальным бессмертием
- журавлем в небе, чтобы обеспе-чить пусть ограниченное во времени, зато
надежное функционирование организма. Вот эта-то вполне надежная реальность
- синица в руках - и позволяет воспроизвести и воспитать достаточ-ное
по численности и жизнеспособности потомство (достаточное - в плане стабильности
вида как такового). Ну, а после выполнения этого предназначения - уж как
получится; тут интерес природы к нам явно пропадает.
|