Живые организмы начали стареть из-за многоклеточности и полового размножения

Трихоплакс — одно из самых примитивных многоклеточных / © sciencedirect.com, Nelson R. Cabej, 2020

В чем причина старения? Вообще, можем ли мы уверенно ответить, почему или даже зачем мы стареем? Если говорить в самом общем виде, то всему виной — наши многоклеточность и половое размножение. Они, безусловно, делают жизнь на земле интереснее, разнообразнее и динамичнее, но в то же время чреваты побочными эффектами.

Когда-то на нашей планете жили только одноклеточные: сперва — бактерии и внешне похожие на них археи, затем — также протисты (раньше их называли простейшими). С бактериями все просто: когда приходит пора, микробная клетка делится, образуя две дочерние — свои копии, или клоны, и делит между ними свое внутриклеточное «имущество».

Как нетрудно догадаться, микроб при этом не умирает, а превращается в два новых. Считается, что клетки в этом случае не происходит, потому микробы потенциально бессмертны. Что не мешает им легко погибать на городском асфальте под солнечным ультрафиолетом или, например, рядом с порезом на коже, который мы помазали йодом.

Другое дело — многоклеточные существа, похожие на целое «государство» из клеток, собранных в ткани и органы и выполняющих разные функции. Все они работают сообща для выживания и размножения целого организма, сложным образом взаимодействуют и даже конкурируют между собой. Однако именно это стало предпосылкой для старения клеточного «государства» как целого. Ему необходим постоянный «ремонт» клеток и генома, но тот довольно быстро становится неэффективным. С возрастом эта проблема быстро нарастает.

Другое важное нововведение эволюции — половое размножение. Как и многоклеточность, оно появилось примерно один-два миллиарда лет назад, в протерозое. Это уже не просто самоклонирование (как у бактерий), а создание нового организма из клеток разных родителей. Половое размножение ускорило ход эволюции, но в качестве побочного эффекта могло создать старение. Каким образом?

Дело в том, что для эволюции может быть не важна судьба организма после прекращения его размножения — он оказываются в так называемой тени отбора. Отсюда быстрое разрушение тел многих животных в позднем возрасте.

Более того, для популяции таких существ и их виду в целом может быть выгодно, если отжившие свое и оставившие потомство особи, скажем так, освободят дорогу молодым. Так считают сторонники теории программированного старения. Если они правы, мы не просто можем выяснить, почему мы, но и понять зачем — какие преимущества дает этот процесс в масштабах эволюции.

С ними спорят другие ученые, убежденные, что старение не «зашито» в нашей ДНК, а происходит из-за случайного и неизбежного накопления ошибок. Примерно как с холодильником, который обязательно однажды сломается (по вине какой-то своей детали), вот только не потому, что он на это «запрограммирован».