Є різні теорії старіння, але єдиного методу його запобігання поки що немає

Величезну роль у житті організму відіграють клітини. Клітина має складну структуру, що нагадує структуру великого міста. Для її функціонування потрібні тисячі процесів: доставка поживних речовин і виведення відходів, співпраця з іншими клітинами, ріст і поділ.

Ніхто не думає про те, що місто, у якому він живе, не вічне. Але вмирають не тільки міста, а цілі імперії та цивілізації, так само як і клітини. Коли говорять про смерть людини, мається на увазі смерть її як особистості. Але складно дати визначення не тільки смерті, а навіть особистості. Що саме вмирає в момент нашої смерті? Багато органів ще живі, їх можна пожертвувати комусь іншому, і вони в разі вдалої трансплантації служитимуть ще довго.

Бактерії в померлому організмі продовжують розмножуватися навіть після смерті. З іншого боку, при втраті кінцівки в аварії ми продовжуємо жити. Коли говорять про природну смерть, мають на увазі смерть унаслідок старіння — накопичення хімічних ушкоджень у молекулах і клітинах із плином часу. Через ці пошкодження страждають розум і тіло, вони перестають працювати в унісон, і ми вмираємо.

Старіння спочатку проявляється невеликими дефектами в складній системі нашого тіла. Ці невеликі дефекти перетворюються на більш серйозні, які проявляються у вигляді захворювань, пов’язаних зі старістю. Потім ці захворювання накопичуються, відбувається загальносистемний збій — і людина помирає.

Колись зупинка серця означала смерть. Сьогодні серце можна запустити заново, а більш очевидною ознакою смерті вважається втрата мозкової функції. Однак є думка, що й це можна виправити. Тому в одних штатах США вилучення донорських органів після смерті мозку вважається законним, а в інших прирівнюється до злочину.

Немає точного визначення моменту смерті, як і моменту народження. Ми починаємо існування ще в утробі матері. У багатьох релігіях зачаття прирівнюється до народження, але й зачаття визначається неточно. Після контакту сперматозоїда з яйцеклітиною має ще відбутися низка подій, перш ніж запрацює генетична програма й зародиться життя. Ми думаємо про народження і смерть як про щось миттєве, але насправді їхні межі розмиті. Точно так само складно визначити, коли місто виникло й коли зруйнувалося.

Загалом під смертю люди мають на увазі припинення усвідомленого існування як особистості. Одна особистість піде, але її сім’я, спільнота й соціум продовжуватимуть існування. Кожна сьогоднішня жива істота — прямий нащадок клітини-предка, що зародилася мільярди років тому. Якась сутність людини змінюється й еволюціонує із часом, а якась живе вже кілька мільярдів років.

Інформація для продовження життя міститься в наших генах. Ген — це частина нашої ДНК, він зберігається у вигляді хромосом у ядрі. Більшість клітин містять один і той самий повний набір клітин — геном. Коли клітини діляться, вони передають весь геном дочірнім клітинам. Більшість клітин загинуть після смерті всього організму, але частина з них залишиться жити в наступному поколінні.

Наші гени передаються за допомогою клітин зародкової лінії, які, по суті, безсмертні. Їхня  маленька частина використовується для створення наступного покоління під час статевого розмноження. Наші тіла — це просто судини, що поширюють наші гени. Вони втрачають потребу, коли виконають своє призначення.

Генетик Феодосій Добржанський вважав, що всі біологічні процеси мають сенс тільки у світлі еволюції. Але чому б еволюції не запобігти старінню, якщо мета життя — передача генів у спадок? Адже що довше люди живуть, то більше в них шансів народити потомство. Відповідь криється в історії нашого виду. Здебільшого людське життя було коротким. Люди гинули ще до 30 років унаслідок нещасного випадку, від нападів ворогів, хижаків, від хвороб. Еволюція не вибирала нас для довголіття.

Але сьогодні й світ став набагато безпечнішим місцем, і тривалість життя збільшилася, то чому б не подовжити його ще більше?

Кілька вчених припустили, що в процесі старіння накопичуються шкідливі мутації. На ранній стадії вони не чинять сильного впливу на здоров’я, але поступово спричиняють хронічні проблеми та призводять до старіння. Біолог Джордж Вільямс припустив, що природа вибирає шкідливі на пізньому етапі життя генетичні варіанти, тому що вони корисні на самому початку життя. Він назвав це явище антагоністичною плейотропією. Суть її зводиться до того, що один і той самий ген може чинити множинний вплив. Гени, що беруть участь у старінні, допомагають нам рости в ранньому віці, але вони ж збільшують ризик раку й деменції в літньому віці.

Організм має розподіляти свої ресурси між раннім ростом і розмноженням і продовженням життя за допомогою постійного відновлення зношених клітин. Біолог Томас Кірквуд припустив, що старіння організму являє собою еволюційний компроміс між довголіттям і успішною передачею генів за умови репродуктивного успіху.

Одна особливість старіння майже унікальна для людини — це менопауза. Тільки жінки та ще кілька інших видів, включно з косатками, у середньому віці втрачають здатність розмножуватися. У чоловіків фертильність знижується повільніше й поступово. Людиноподібні мавпи перестають народжувати дітей ближче до 30 років, але вони незабаром після цього вмирають. Людська дитина довго залишається залежною від батьків, і менопауза, можливо, оберігає жінок від пізнього дітонародження, щоб вони могли піклуватися про тих дітей, які в них уже є.

В основі цих теорій старіння лежить ідея про те, що організм може передати свої гени до того, як постаріє і помре. Вони застосовні тільки до тих видів, де є явна відмінність між батьками й потомством. Поділ на дві статі розвинувся тому, що це найефективніший механізм для створення генетичних варіацій у нащадків, який створюють обоє батьків.

Старіння тісно пов’язане зі швидкістю метаболізму

На відміну від людей, дерева мають величезну здатність до регенерації. В Американському музеї природної історії знаходиться частина стовбура гігантської секвої, якій 1891 року, коли її зрубали, було приблизно 1300 років. Деякі тисові дерева в Британії, за деякими оцінками, живуть уже 3 тисячі років. І не тільки дерева, а й деякі тварини мають здатність до регенерації: так, якщо відрізати одну кінцівку морської зірки, вона відростає знову. Маленька тварина гідра практично не старіє і може регенерувати тканини. Один із видів медузи, Turritopsis dohrnii, може старіти у зворотному напрямку. Якщо вона переживає травму або стрес, то переходить на більш ранню стадію розвитку й починає жити спочатку. І гідра, і безсмертна медуза не мають ознак старіння. Вони можуть помирати з різних причин, бояться хижаків і потребують їжі, щоб жити. Але тривалість їхнього життя не пов’язана з віком. Ця особливість привертає увагу геронтологів, які шукають у ній аналогії для розуміння процесу старіння. Але їхня здатність до регенерації ближча до дерев, ніж до людей та інших тварин. Тому навряд чи відкриття, пов’язані з гідрами або медузами, в осяжному майбутньому стануть у пригоді людям.

Краще звернути увагу на види, які більше схожі на нас, наприклад, на хребетних. Вони сильно різняться за тривалістю життя: дрібні риби живуть кілька місяців, гренландська акула імовірно живе 400 років, а гренландський кит — 200 років. Є теорія, що чим більший ссавець, тим довше він живе. Дрібні тварини більше гинуть від нападів хижаків і просто не доживають до старості. Крім того, розмір пов’язаний зі швидкістю метаболізму, зі швидкістю спалювання необхідних калорій. Дрібні тварини швидше втрачають тепло та енергію, тому їм потрібно виробляти більше тепла, підтримуючи високу швидкість обміну речовин. Вони спалюють більше калорій, ніж великі.

Від швидкості метаболізму залежить і частота серцевих скорочень. Серця ссавців різних розмірів, від хом’яків до китів, здійснюють протягом життя приблизно однакову кількість скорочень, приблизно півтора мільярда. У людей ця цифра нині вдвічі більша.

Наш організм зношується з плином часу, і це перешкоджає мрії про безсмертя. Ми не можемо замінювати зношені компоненти новими, як в автомобілях або комп’ютерах. Але біологи не вважають старіння чимось неминучим. Тому вони вивчають незвичайні види, припускаючи, що вони розкриють механізми старіння і допоможуть його уникнути. Еволюція дбає про пристосованість, про найбільшу ефективність передачі наших генів. Тривалість життя просто відображає те, як еволюція розпорядилася цією пристосованістю. Довго живуть ті види, яким не загрожує небезпека бути з’їденими великими тваринами або загинути від хвороб чи катастроф задовго до старості. Птахи, які можуть полетіти від хижака, живуть довше, ніж наземні тварини такого ж розміру. Види, яким не загрожує напад хижаків, живуть довше й мають більше часу для розмноження. Вони уповільнюють метаболізм і в такий спосіб доживають до старості.