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科學家發現衰老可以加速進化

進化


科學家發現衰老可以加速進化



衰老的進化動力學 。a生育力目標的一個周期(左)和通過突變追蹤它的基因型序列的實際系列的可能實現(右)，B平均生育力基因型通過4個目標周期(4 ， 000代)向移動目標的進化(上圖)和在定向選擇方案中這4個目標周期期間老化率的點陣平均值(下圖) ， C有性繁殖模擬的連續快照 。頂行:瞬態階段；底部一行:固定相 。參數值如研究論文表1所示 。學分:BMC生物(2023) 。DOI: 10.1186/s12915-023-01716-w
據生態研究中心（奧克洛吉亞·庫塔托·科茲龐特）：幾千年來，衰老的神秘一直吸引著人們，許多人愿意做任何事情來阻止或逆轉這一過程 ， 因為衰老通常與大多數身體功能的逐漸退化有關 。雖然衰老是生命的自然組成部分，但生物學家對進化過程中這一過程的出現卻知之甚少 。
目前還不清楚衰老是否不可避免，因為有些生物體看起來根本不會衰老；此外，被稱為負老化或返老還童的現象確實存在:例如，一些海龜的生命機能隨著年齡的增長而改善 。
由厄斯·薩斯馬里院士領導的進化研究所的研究人員努力證明以前提出但尚未證實的衰老理論的有效性 。該理論表明，在適當的情況下，進化有利于控制衰老的基因的增殖 。
這項研究發表在《BMC生物學》雜志上 。
為了測試這一假設，研究人員使用了他們開發的計算機模型 。該模型是一種算法，能夠在科學家控制的環境下模擬生物和基因群體的長期過程 。從本質上講，有了這樣的模型，進化的場景可以運行，在幾個小時內產生結果，而不是幾百萬年 。沒有計算機建模，現代進化研究將是不可想象的 。
這項研究的基本問題很簡單:衰老有什么意義嗎？它是否有任何進化功能，或者它確實是一種苦澀而致命的生命副產品？
“如果存在衰老的選擇，衰老可能具有進化功能 。在我們的研究中 ， 我們旨在揭示這種選擇，”Szathmáry說 ?！案鶕浀浣忉?，即使沒有選擇，衰老也會在人群中出現 。這是因為在沒有衰老的情況下 ， 個體遲早會死亡(由于疾病或事故)，因此種群中自然選擇的力量會越來越弱 。
“這為基因積累創造了機會，這些基因對按年齡排列的老年人有不利影響(從而導致衰老) 。這意味著衰老只是進化的附帶結果 ， 沒有適應功能 ?！?br>在上個世紀，使用不同的生物學機制，形成了幾個進化理論來解釋不可避免的衰老，這沒有積極的作用 。一些科學家接受了這一假設 ， 但當發現非衰老生物時，越來越多的研究人員質疑衰老的必然性 ， 并提出衰老可能也有一些好處 。
Szathmáry說:“進化生物學界已經接受了經典的非適應性衰老理論無法解釋自然界的所有衰老模式，這意味著衰老的解釋再次成為一個公開的問題 ?！?br>“替代適應性理論通過提出衰老的積極后果為這個問題提供了解決方案 。例如，在不斷變化的環境中 ， 衰老和死亡可能對個體更有利，因為這樣可以減少阻礙具有更好基因組成的適應性更強的后代生存和繁殖的競爭 ?！?br>然而，只有當一個人主要被其親屬包圍時，這種情況才成立 。否則，在有性生殖過程中，非衰老個體從衰老群體成員中“竊取”更好(更適合變化的環境)的基因，因此顯著的衰老消失 。
運行模型后，生物學家發現衰老確實可以加速進化 。這在不斷變化的世界中是有利的，因為更快的適應可以更快地找到足夠的性狀，從而支持后代基因的存活和傳播 。這意味著衰老可以成為一個有利的特征，受到自然選擇的青睞 。