为什么生物进化没有向“长生不老”这条路上发展？

生物为什么没有进化成永生？~

有人问：既然人和猴子都不能长生不老，进化还有什么意义？也有人问：地球生命已经进化38亿年，人类也有200多万年的历史，为什么还是没有进化出永生能力？这代表了大众对进化和死亡存在的普遍误解。很多人以为死亡是生命的宿命，但事实上，永生才是生命的本来属性，而死亡是进化的产物。

最长寿的多细胞生物：北极蛤
长生不老的生物绝大多数生命体的寿命都有极限，人最多活120多岁，东部箱龟可以活到138岁，巨紫球海胆和阿留申平鲉可超过200岁，格陵兰睡鲨能活到400岁，北极蛤的寿命极限是507岁。
生物的衰老和海弗利克极限有关。海弗利克的实验证实了体外培养的人体细胞至多只能分裂50-70次，之后就会停止分裂，并衰老和死亡。现在我们知道，海弗利克极限是由端粒长度决定的。端粒是真核生物染色体末端一段不编码任何蛋白质的DNA序列，细胞每次分裂都会丢失一小段端粒。等到端粒长度小于临界长度，细胞就停止分裂，生命体也就走向衰老和死亡。

端粒长度随着细胞分裂的次数增多而缩短
唯有癌细胞能突破海弗利克极限。因为癌细胞内高活性的端粒酶能填补因细胞分裂而丢失的端粒。然而，由于癌细胞不能分化成组织器官参与机体建设，它的无限增值还会夺取正常细胞所需的养料，因此癌细胞的永生是以生物体的迅速死亡为代价的。
在理想生长条件下，对称分裂的细菌和酵母能实现生物学上的永生。它们以二分裂方式繁殖，每次分裂都会使细胞重回年轻状态。由于每个子细胞都与亲代完全相同，它们都可以视为是亲代生命的延续。如果环境适宜，它们的分裂将一直持续下去。

细菌的分裂生殖
高等生物求之不得的长生不老，低等的细菌和酵母却可以轻易实现。这告诉我们一个秘密：原始生命本来是能够永生的，但它们却放弃了永生能力，进化出了衰老和死亡。
生命何时放弃了永生？在高等生物的有性生殖中，父母产生子女需经过基因重组，子女无法再延续父母的生命。因此，从生命选择有性生殖的那一刻起，就失去了永生能力。最早的有性生殖化石证据发现于巴芬岛的岩层中，可追溯至10-12亿年前。然而，科学家普遍认为，有性生殖的进化和真核生物的产生是同步发生的，这一时间点大约在距今21亿年前。

最早的有性生殖证据是一种名叫Bangiomorpha pubescens的红藻，发现于加拿大巴芬岛
除了失去永生能力以外，有性生殖的其他弊端也是显而易见的。无性生殖中任何一个个体都可以繁衍后代，而有性生殖中只有一半个体能繁殖，这大大降低了繁殖速度。而且在有性生殖中，生物只能将自身的一半基因传递给后代，这似乎与基因延续的目的相悖。
这两个“一半”，就构成了有性生殖的“两倍成本”，然而，有性生殖的代价不止这两倍成本。生物的性行为需要浪费大量的时间和能量，这些浪费对生存和繁殖本身毫无益处，反而还会带来麻烦，如招来天敌的捕杀。然而，有性生殖能在当今生物界中占据主导地位，证明它所带来的适应性优势远远超过了成本。

雄虎和雌虎正在交配
有性生殖的一个明显优势是阻止有害突变的积累。经过父母双亲的基因重组，在基因水平上提供了两种容错机制：一是在减数分裂产生配子的过程中，同源染色体要经过配对和复制，受损伤的基因得以修复；二是在合子形成之后，双方的有害突变彼此掩盖，优势得以互补，这就是我们说的杂种优势。
有性生殖在基因延续上的优势，具体地表现在以下三个方面。一是将两个有益突变结合在一个个体身上，使有益性状更广泛地传播。二是将两个有害突变聚集在一起，将有害基因更快地从种群中剔除。三是通过基因重组，创造出比以往存在的基因型更加适应环境的新个体。

雄孔雀开屏与性选择有关
有性生殖不可避免地涉及到性选择，即多个雄性争夺一个雌性。最终的结果是：优势雄性三妻四妾，留下更多后代，优势基因得到更广泛的传播；而劣势雄性很少或根本得不到交配机会，劣势基因在种群中减少乃至消失。这是在无性的种群中所不存在的强大进化动力。
“生命诚可贵，爱情价更高”。20亿年前的原始生命似乎做出了匈牙利大诗人裴多菲诗句中的选择。然而，这里面有个细思极恐的事实——进化的本质在于基因的延续，而生命体不过是个容器罢了。对自私的基因来说，在复杂多变的环境中，时不时更换新容器，要比长期使用同一种容器，更有利于它们的传播和延续。

雄狮茂盛的鬃毛是健康、有活力的指标
真核生物为什么选择了性？要想知道真核生物为什么放弃永生而选择有性生殖，必须先搞清楚在真核生物产生之际，即距今20多亿年前，地球环境是什么样子的，正在经历哪些变化。
从原始生命最初产生的距今38亿年前开始，前后持续了14亿年，地球环境没有太大变化。古细菌和真细菌不断分裂，在浅海中无忧无虑地生活着。
然而，到距今24亿年前，蓝藻产生的氧气开始在大气中聚集，这就是“大氧化事件”，对厌氧的原始生命来说，氧气是有剧毒的。同时，氧气消耗掉大气中的温室气体甲烷，使地球在几万年间下降了70℃，整个地球被冻住，这就是休伦冰期。

大氧化事件的遗产：巨大的铁矿床
对分裂生殖的古细菌来说，进化的唯一动力是基因突变，况且突变还多是有害的。它们因无法适应如此剧变的环境而纷纷死亡。我们今天只能在海底火山喷口等极端环境下，才能看到古细菌的踪迹。到头来，永生成了永灭。
有一支古细菌活了下来，它们发展出了基因重组机制，每一代的性状都各不相同，总有个体能适应复杂多变的新环境。它们的后代有个响亮的名字，叫做真核生物，这种新的繁殖方式就是有性生殖。今天所有的动物、植物和真菌都是这些原始真核生物的后代。

雌性水母排出卵子，为基因重组做准备
长远来看，有性生殖是生命延续和发扬光大的唯一机会。尽管有性生殖的生物注定无法永生，但它们的后代却可以活得更久、更精彩。经过20亿多年的进化大战，裂殖的细菌还是老样子，有性生殖的真核生物却以极具多样化的形态占领地球的各大生态位，还演化出了我们人类这样的高智慧生物，成为地球的统治者。
细菌和癌细胞在生物学上是永生的，但它们永生的前提条件是环境一直不变、一直适宜——这个前提在瞬息万变的地球上是不可能成立的。在现实环境中，细菌的一个细胞系能活几年就不错了，终免不了全军覆没的命运。

海拉细胞的免疫荧光图
海拉细胞系（取自一名妇女的宫颈癌细胞）已经存活68年了，但这是在实验室培养的理想条件下，现实中癌细胞的寿命不会超过宿主，它在杀死宿主后自己也就死到临头了。因此，在生物学上永生的生物，在现实中活得更短，这是个相当讽刺的事实。
衰老和死亡是如何进化的？通过上面的分析，我们得知生命进化的本质在于基因延续，我们这个容器只要将基因传递给后代，就算完成了任务。然而，活着是生命的固有属性，我们的永生虽称不上对基因延续有利，但也绝称不上有害，为什么会进化出衰老和死亡呢？
有人说，只有个体生命衰老并死亡，才能给种群新生力量的发展腾出空间，有利于整个种群的繁荣。这话貌似很有道理，但并没有从科学上揭示衰老和死亡产生的本质。

印度海德拉邦的老人
1951年，彼得·梅达瓦尔提出了衰老的突变积累理论。他指出，自然选择的作用随着个体年龄的增长而下降。当有害突变在生命早期表达的时候，由于会对个体产生的后代数量产生重大影响，自然选择的作用非常强烈，能很快将这些有害突变剔除。
然而，有些有害突变是在生命晚期表达的，尤其是在个体繁殖停止之后，自然选择根本不起作用，因为这些有害突变早就在不知不觉中传递给后代了。随着时间流逝，这些在晚期表达的有害突变会因遗传漂变而积累起来，最终导致生命体的衰老和死亡。
例如，亨廷顿氏病可致患者痴呆，罹患各种并发症并最终死亡，危害极大。而且它是一种常染色体显性遗传病，能代代遗传并表达。但这个病仍然得以流传至今，因为它多在30岁以后发病，患者早就在30岁之前的生育中把致病基因传递给子代了。

“选择阴影”模型
为了更好地表达突变积累理论，梅达瓦尔绘制了“选择阴影”模型。个体生育力在刚成年的时候达到高峰，之后保持不变或下降。而由于内部（疾病）和外部（意外和天敌捕食）的种种生存压力，个体存活率随着年龄增长而下降。二者加在一起的结果就是，生物到晚年繁殖几率很低，自然选择对这一阶段表达的有害突变几乎不起作用。梅达瓦尔用“选择阴影”概念表示自然选择缺席的年龄范围，这就是生物体的老年阶段。
根据“选择阴影”模型，通过延长生物的生育期，能提高自然选择缺席的年龄，从而促进延缓衰老和长寿的进化。在自然界，会飞的动物由于天敌较少，生育期也较长，因此有利于长寿的进化。动物学家发现，蝙蝠的寿命可达30多年，而体型、代谢率均相似的老鼠寿命却只有几年，这一事实证明了突变积累理论的合理性。

果蝠寿命可达35岁
然而，生物在晚年的繁殖几率一定低于青壮年，自然选择的阴影必然存在，在阴影区表达的有害基因也将持续传递给后代，使生物世世代代都逃脱不了死亡的宿命。因此，任何有性生殖的物种都不可能通过自然进化实现永生。未来要想实现“冻龄”或者长生不老，有赖于人类超越自然的技术。

水母的一种——灯塔水母(Turritopsis nutricula)在性成熟后会重新回到水螅型(Polyp)状态，并且可以无限重复这一过程。灯塔水母水母的一种——灯塔水母(Turritopsisnutricula)在性成熟后会重新回到水螅型(Polyp)状态，并且可以无限重复这一过程。该报称，这种水母是唯一一种只要不被吃掉或病死，在理论上就会长生不老的动物。
长生不老的愿望只能通过人类去探索才能实现。但是，在一般人的思想中总是固执地认为，有生必有死，这是一种不可抗拒的自然规律。既然衰老是一种规律，而不是定律，那么形成这一规律的本质一定是有因可寻的生物学现象，因此也有理由相信，只要我们查明这一规律的本质，就能按这一规律去设计出使人返老还童和长生不老的方法。

人有生老病死，但这不是所有生物的宿命，世界上还有数不清的生物能做到长生不老，而且就活在我们身边。
多年生木本植物通常被我们叫做“树”——漫长的岁月虽然总给它们最古老的部分留下皴裂的机理，但每年发出的新芽和幼根总是和初生时一样鲜嫩，于是作为一个完整的生命，树木永远不会衰老，只有天灾人祸和疾病虫害能杀死它们。
譬如欧亚大陆常见的红豆杉，鲜红的假种皮全身富含剧毒的紫衫碱，避免了大部分虫害和啃咬，在欧洲与许多数千岁的古树幸存至今。英王约翰1215年在一颗1000多岁的欧洲红豆杉（Taxus baccata）下签署了《大宪章》，这棵树至今已超过两千岁，仍然四季常青郁郁葱葱。
但两千岁在树的世界里也只是须臾一瞬，美国犹他州有一片广袤的颤杨林（Populus tremuloides），一到秋季黄叶灿烂，是当地的重要景点——但从上世纪70年代开始，人们发现这片43公顷的林地竟然只是一棵树：颤杨经常从根部萌发新的分枝，长大后就好像另一棵树，这样的分枝反复辐射，很快就能造出一片森林。
经计算，这棵巨树有40000多个分枝，总重达到6000吨，是地球上已知最重的生命，这些分枝虽然平均年龄只有130岁，但这整棵巨树至少有8万岁，一些乐观的研究者甚至估计它将近百万岁——无论如何，都意味着它诞生在另一个地质时代，今天的气候已经不再适合它繁殖，颤杨林已经1万年没有正常开花，全靠这样的分枝延续生命——这棵巨树于是有了一个名字“Pando”，意思是“我延续”。
树木长寿的秘诀，要从真核生物的细胞说起。与细菌的环状DNA不同，我们真核生物拥有线状染色体，带有庞大的基因组，同时也埋下了一个重大的安全隐患：DNA双螺旋的两条链方向相反，但DNA复制只能沿一个方向推进，其中一条链就必须倒着分段复制再接起来，但DNA聚合酶不能从端点处结合，这条反链的开头处只好被丢弃，令DNA复制一次就遗失一截。
为了避免染色体因此解体，真核生物在每条染色体的两端进化出一段重复序列，专用于磨损，就是“端粒”，同时还有一种端粒酶修补这段重复序列，使其生生不息。
绝大多数动物的端粒酶都只在生殖细胞和部分干细胞中保持活跃，体细胞分裂若干次就会磨秃端粒，程序性地死亡；但树木各处分生组织中的端粒酶都能保持活跃，让植物永恒地延长、加粗、分枝。
这种巨大差异并没有想象的那么难以理解：动物的新陈代谢非常旺盛，生存斗争总是表现为你死我活的搏斗，这要求复杂而精密的生理结构，体细胞种类繁多、各司其职，一旦分化成熟就必须维持现状，细胞分裂只是为了弥补损失，朝不保夕的日子能坚持到繁殖成功即可。
植物则不然，它们极低的代谢效率几乎不能支持任何运动，在生存斗争中十分被动，任何一个结构都可能被突然吃掉，于是细胞种类很少，分化程度很低，用不断的分裂弥补缺失的结构，对于多年生植物来说，越是长寿，体量越大，对繁殖越有利。
在这个规律的支配下，动物界也有一些长生不老的生物，比如刺胞动物门，包括珊瑚、水螅、水母和海葵。它们动作缓慢且细胞分化程度极低，在很大程度上酷似植物。它们的生活史也类似植物的世代更替：水母的受精卵会孵化发育成水螅，水螅在海床上营养生殖，再出芽生殖产生大量的水母。
但这个过程也有许多变化，比如珊瑚只有水螅体，能不断出芽生殖出新的个体，但始终保持连接，以便共享养分，这让珊瑚礁成为了动物界的Pando，实际上拥有数万年的寿命，而有些水母甚至能返老还童，重新退化成水螅体，不但长生不老，还有了多个副本。

我想长生不老是什么样的生命体呢？毕竟目前没有存在过，所以，大家都只能把自己的想象赋予这种概念。我自己的想象是它首先应该是生命体，而且大部分人希望把不老的机体保持在巅峰状态（通常是年轻的成年体）。
而它和所有物种一样，有着延续该物种存续的责任。所以，大概会有哪些困难呢？1，食物，安全。2，对抗敌人。3，适当的（生）出后代。4，如果时间够久估计还得获得星际旅行实力。
不过，知识有限，就想到这些了。

因为资源有限，万物守恒！有限的资源不可能无限的开发，有流转才产生源源不断的生命力！一物生必有一物灭，一物灰必有一物生！

基因锁，我更习惯叫代码锁。跟设计师构架产品一样，出于各种考虑不会有完美的商品，也都会设定使用寿命。

单细胞动物如果不被吃掉不受到外界因素打击是不会死亡的。

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方城县19130049172： 生物为啥不能长生不老呢? - ？
戎诞榄香： 目前流行的理论是一种端粒学说,认为细胞在每次分裂过程中都会由于DNA聚合酶功能障碍而不能完全复制它们的染色体,因此最后复制DNA序列可能会丢失,最终造成细胞衰老死亡.但这理论也有不能解释的地方,所以不够完善... 另外还有一种自由基的说法,人老化、体力衰退、皮肤失去光泽及弹性,主要是体内自由基过多,年轻时体内有较好的中和系统来排除自由基,降低它所造成的伤害;然而随着年龄增长,人体修复自由基的能力也随之下降;若未能及时补充抗氧化物,细胞就开始损伤,疾病于是产生,越来越多的证据显示,体内自由基含量越高,寿命越短....不过呢,准确的说这东西现在还没有定论.

方城县19130049172： 为什么细胞不进化成可以无限分裂,可以无限分裂后是不是可以长生不死了？
戎诞榄香：人体生理周期.是由基因控制.细胞的生长,衰老,死亡也都是由基因控制下的自然结果.如果存在了无限分裂的细胞.即癌细胞.是不受基因控制的.试想如果生物进化成长生不死的寿命.那么居住的条件肯定受到严重压力.结果导致物种的S型增长形势.而动物的不死性又和S型增长相悖.所以物种进化为长生不死是不合理的.另外.低等动物细胞的分化程度比较低,新的细胞长成后很快就能恢复功能,而高等动物的细胞生成后要经过复杂的分化过程,就会导致新细胞和旧细胞有差别.这就是为什么高等动物无法生成自我恢复肢体的能力.

方城县19130049172： 为什么没有长生不老的动物呢？
戎诞榄香：因为生物的细胞总是会不断地衰老.在线粒体中有一种叫端粒的物质,它的长短决定了细胞的寿命,而细胞每分裂一次,端粒就会变短一些,所以生物总会死亡的.

方城县19130049172： 为什么人类不把永生技术放在第一位? - ？
戎诞榄香： 能实现!加拿大作家Peter Watts所言:“如果物理学是正确的——如果一切事物归根结底都是物质,能量和数字,那么对某个物体足够精确的复制品就会显现出那个物体的特性.因此,任何一个复制了大脑中相关性质的物理结构都应该能产生智...

方城县19130049172： 为什么人要死呢,怎么没有长生不老!!! - ？
戎诞榄香： 长生不老的愿望只能通过人类去探索才能实现.但是,在一般人的思想中总是固执地认为,有生必有死,这是一种不可抗拒的自然规律.既然衰老是一种规律,而不是定律,那么形成这一规律的本质一定是有因可寻的生物学现象,因此也有理由...

方城县19130049172： 为什么不能长生?？
戎诞榄香： 违反自然规律啊 生命进化过程中,可以出现这么多的生命形式,也可以产生人类思维这么高级的生命机能,这些东西会比长生不老简单吗? 自然可以产生这些东西,为什么就不可以产生出返老还童、长生不老的机能呢? 就目前来说,人不可以长生不老、或者说人会衰老是一种生命进化与自然选择的结果.也只是一种生命现状的表现方式. 其它自然界是有“长生不老”现象存在的,如无性生殖的低等生物,就可以认为是一种“长生不老”的方式.当然这种方式在复杂的高等生物人类来说目前是不可实现的.

方城县19130049172： 人为什么会死?为什么不会长生不老呢?？
戎诞榄香： 生老病死是自然规律.随着年龄的增长细胞和身体机能也在变化.但是到达一定成长阶段身体机能就会退化,细胞增长率也会下降,这就导致了人们的衰老甚至死亡.

方城县19130049172： 人们为什么不会长生不老呢？
戎诞榄香： 细胞的新陈代谢会随着人的衰老而减慢,异化作用大于同化作用,导致人体内有机物缓慢减少(人年老变轻),核膜的内折,导致传递信息能力的减弱,反应大不如前,各种酶的失活,还有一中DNA端粒说法,建议查阅人家版生物必修一,具体第几页忘记了..

方城县19130049172： 人为什么会死?为什么不能长生不死也不老? - ？
戎诞榄香： 大家不该从人的角度感性地解释这个问题,思考超脱于万物之外,方可见到真正的真理.没错!作为拥有自我修复功能的机器,人可以避免死亡!生命可以无限繁殖.(病毒是个例子)如果用简简单单的磨损来解释,未免太牵强——如果人不能自我修复,那么二十岁的人岂不是和二十岁的机器一样老态龙钟!我们来设想生物不死:由于有意义生命带有繁殖功能(如果基因不能流传下来,那么怎样进化都是无意义的),地球上的物理空间会逐渐被相似的生物占满.的确,捕食者和各种意外伤害会清理一部分空间,但是速度十分缓慢,以至于环境变化时无法及时改变自己,造成全球生命完全毁灭.如果生命不死,那么就不会有我们在这里问:生物为何要死?

方城县19130049172： 为何人不长生不老?？
戎诞榄香： 因为生物进化得让人老化