那些長生不老的動植物:克隆自己生命循環

原標題: 那些長生不老的動植物：克隆自己生命循環

　　自然界中，長生不老的事情也常常發生，而且很多比神話還要離奇。某種意義上，很多物種確實可以永生，很多物種還能永葆青春。儘管許多生物學家可能希望使用「永生」這個詞，永生意味著無論如何都不會死，而這顯然是不可能的。

　　雖然看起來有些矛盾，生物永生的生物最終還是可能死去的。但與人類不同的是，它們很少因為太老而死亡。捕食者、疾病或災難性的環境變化（火山爆發等）都有可能造成它們的死亡。換句話說，生物永生的生物會死亡，但它們並不會變老。

　　狐尾松就是一個很好的例子，有些狐尾松年齡大得驚人，在5000年前就開始了生長。這些樹木會經常受到大自然的破壞，它們被閃電擊中過，也被大雪壓斷過樹枝。一項研究比較了年齡相差4700年的狐尾松的花粉和種子，結果發現隨著年齡的增長，花粉和種子的變異率並沒有明顯上升。

　　在幾千年的歲月中，狐尾松的細胞組織似乎不會衰老。但遺憾的是，沒人真正知道狐尾松如何做到這些，科學家對它們的長壽研究並不像你想的那麼深，狐尾松的長壽可能主要歸功於「分生組織」的一個特殊性質。根與芽都能形成幹細胞，而幹細胞顯然可以保持年輕和活力。

　　狐尾松獲得長壽還有另一種可能性，長壽的關鍵因素可能是植物分生組織中被稱作「靜止中心」的一小群細胞。這裡的細胞分裂速度相對較慢，而這也可能會抑制分生組織中幹細胞的分裂。這對植物很有幫助，因為細胞的每次分裂都有可能產生有害DNA突變。

　　談到代謝速度，植物通常比動物慢，這可能也是動物很少活到幾百年的原因。但動物中也有例外：珊瑚等殖民動物最長可以生存4000多年。一種叫做「明」的軟體動物是已知的最古老獨居動物。2006年，當生物學家從冰島沿海水域發現這隻長壽海洋圓蛤類時，它已經507歲了。

　　水螅是一種體型很小的和水母有血緣關係的軟體動物。雖然小型動物的壽命一般比大型動物短，但一位生物學家在實驗室裡養了一隻水螅，而且時間超過四年。對只有15毫米長的動物來說，這是一個驚人的數字。

　　更重要的是，在四年多實驗的末尾，這隻水螅看起來就和第一天一樣年輕。水螅是生物永生的另一個例子，誰也不知道水螅到底能活多久。它們也許因為疾病等威脅只能活幾年，也許能活10000年。

　　現實世界中，水螅的再生能力並不是無關痛癢的小把戲，它對物種的繁殖至關重要：水螅通常利用克隆本身的無性生殖繁衍後代。在這個過程中，水螅會使用三個不同的幹細胞群來複製所有組織，從而形成一個功能完整的個體。

　　要理解永生水母為什麼也能生物永生，你需要知道永生水母複雜的生命周期。水母精子和卵細胞結合後會形成小幼蟲。但這種幼蟲不只是簡單的成長為成年水母。相反，它通常會附著於一個堅硬表面，變成一個稱為水螅蟲的軟體分支結構。

　　在複雜的生命周期裡，大多數水母都能反轉發育階段。可一旦成年，它們就會失去倒流時光的能力。讓人吃驚的是，永生水母違背了這一基本規則。它很獨特，即使性發育成熟的成年永生水母也可以返老還童，變成幼年水螅蟲，從而逃離死神的追殺，實現潛在的永生。

　　大多數動物性成熟後或多或少會停止生長，但美國龍蝦不會。更重要的是，成年美國龍蝦在偶然失去肢體後可以再生肢體。這兩個特點都表明即使成年後，美國龍蝦還是保留了令人印象深刻的再生能力。這或許可以解釋為什麼美國大龍蝦樣本的估計年齡至少有140年。

　　美國龍蝦的長壽可能和它們的DNA行為有關。在動物細胞長染色體的末端，有一些被稱為端粒的特殊點，它們可以保護DNA。但每次在細胞分裂和染色體複製過程中，由於複製不能完全到達染色體末端，端粒每次都會縮短一點。

　　哺乳動物體內也攜帶有端粒酶。海拉細胞是第一個公認的永生人類細胞，裡面就有很多的活躍端粒酶。不過在這種情況下，永生是個壞消息。海拉細胞是從Henrietta Lacks身上獲得的，海拉細胞也因此得名。Henrietta Lacks於1951年死於子宮頸癌。

　　端粒酶似乎可以幫助腫瘤生長、擴散，這可能是哺乳動物只在某些細胞中使用它們的原因。海拉癌細胞雖然可能永生，但它的出現卻奪走了Henrietta Lacks的生命。