老化と進化の統一：なぜ寿命は種によって大きく異なるのでしょうか？

老化を進化論の観点から理解すると、次のような疑問が説明できます。進化が適者生存であるならば、老化による緩やかな退化のプロセスは正確には何に適応し、どのような利点があるのでしょうか。なぜ老化にはこのような多様性があるのでしょうか?現在、突然変異蓄積説や拮抗的多面発現説など、その理由を説明できる理論はいくつかあるが、現実の生物学では普遍的な仮説は存在しない。老化は進化の見落としのようなもので、その背後にはさまざまなメカニズムがあります。

ドリュー・スティール著

翻訳 |張文涛と王曦

老化は人類の歴史の始まり以来私たちを悩ませてきました。老化は（ほぼ）どこにでも見られます。私たちのような哺乳類から昆虫、植物、さらには酵母のような単細胞生物に至るまで、あらゆる生物は年齢を重ねます。老化は生物における普遍的な退化過程であると考えられます。これは驚くべきことではありません。生物学以外では、時間の経過とともに機械は摩耗し、建物は壊れます。なぜ生命はそれに免疫を持つことができるのでしょうか?

問題は、老化と進化をどう調和させるかということです。

進化が適者生存を意味するのであれば、老化による緩やかな退化のプロセスは正確には何に適応し、どのような利点があるのでしょうか?もう一つの大きな疑問は、なぜ高齢化にこれほどの多様性があるのか​​ということです。最も寿命の短い成虫の昆虫として知られているのはカゲロウで、メスは5分以内に出現し、交尾し、卵を産み、死んでしまいます。一方、最も長生きの脊椎動物（私たち人間のような背骨を持つ動物）はグリーンランドサメで、知られている中で最も長生きのメスは400歳と推定されています。なぜネズミは数か月しか生きられないのに、チンパンジーは何十年も生きられ、一部のクジラは何百年も生きられるのでしょうか?老化が生命の喪失のプロセスであるならば、なぜ老化の時間スケールは動物によって大きく異なるのでしょうか?

「老化の進化」は矛盾しているように聞こえますが、幸いなことに、進化の観点から老化を理解することは可能です。これを理解することは、進化論の授業での単なる演習（それは魅力的なアイデアではあるが）や、明らかに相反する 2 つの生物学の法則を調和させようとする試み（それは非常に重要であるが）以上のことである。さらに重要なことは、老化とは何か、老化ではないものは何か、そして老化にどう対処できるかについての洞察が得られることです。

老化の統計的定義

まず、老化の意味を再定義する必要があります。老化の生物学的定義を提示するのではなく、老化を統計的に定義してみます。老化とは、時間の経過とともに死亡リスクが増加することです。動物、植物、その他の生命体は、年齢を重ねるにつれて死亡リスクが高まります。このプロセスを老化と呼びます。しかし、ガラパゴスゾウガメなどの一部の特殊な生物は、死亡リスクが変わらないため老化しません。死亡リスクは8歳ごとに2倍になることがはっきりとわかります。これは統計的に私たちがどれだけ早く老化するかを定義します。この統計的定義を使用すると、進化のレベルで老化を理解することができます。顔のしわであろうと、心臓病のリスク増加であろうと、それはすべてそれに伴うものの現れまたは形です。

老化を生物学的プロセスではなく基礎となる物理学を用いて説明することを好む人もいます。 「これは熱力学の第二法則であり、エントロピーは常に増加する傾向があります。」つまり、この世界のすべてのものは混沌となり、やがて時間の経過とともに崩壊するのです。しかし、この議論は、熱力学の第二法則の重要な前提である「閉鎖系にのみ適用される」という点を無視しているため、欠陥がある。環境から隔離され、物質とエネルギーの交換がなければ、自分の運命を変えることはできず、延期することしかできません。結局、塵は塵に戻る。しかし、孤立していなければ、周囲からエネルギーを取り入れ、そのエネルギーを使って人生に新たな力の源を注入することができます。これは難解に聞こえるかもしれませんが、実はとても単純なことです。動物は食べることでエネルギーを得ることができ、植物は太陽光を食物に変換できるため、そのエネルギーをさまざまな生物学的および生化学的プロセスに自由に使用し、劣化している主要成分をリサイクル、除去、または交換することができます。

動物は、過度に単純化された熱力学の法則に縛られることなく、自分自身を修復する驚くべき能力を進化させてきました。サンショウウオなどの一部の動物は、手足を失っても完全に再生することができます。パーティーのトリックのように聞こえますが、微視的なスケールで見ると、それほど印象的ではないかもしれませんが、あなたを含むすべての生物で常に起こっています。細胞、細胞内の細胞小器官、細胞を構成する分子が損傷したり分解されたりすると、私たちの体は損傷した構造をすぐに除去し、代わりに新しい成分を生成します。無数の分子機械が休むことなく働いて、生体のあらゆるレベルで複雑な構造を維持し、「ゴミ」となった損傷した細胞を排除し、体の完全性を維持しています。人間の体では、このプロセスは止まることなく何十年も毎日続きます。エネルギー摂取が保証されている限り、理論的にはこの修復行動の効率は時間の経過とともに低下しません。

では、なぜ進化は、この自己修復の効率を改善し続け、体が常に完璧であるようにすることができないのでしょうか?

老化の原因は何でしょうか?

アルフレッド・ラッセル・ウォレスはおそらく老化の進化論を提唱した最初の人物である。 1865年から1870年にかけて、彼はノートに、年老いた動物は「栄養素を消費し、子孫に悪影響を及ぼす」と記し、食料が限られている環境では、あまりに多くの年老いた動物があさり歩き、限られた資源を消費すると、子孫が生き残ることがより困難になるだろうと記した。 「したがって、自然淘汰は老齢の動物を排除する」とウォレスは結論付けた。子孫が成長し、繁殖するためのスペースを確保するために、動物には寿命の制限がある方が適切です。生物学者アウグスト・ワイスマンは、生物の寿命は「種全体の必要性」によって制限されるという同様の理論を独自に提唱した。

この理論を含め、集団の利益が個人の利益よりも優れているという理論には、致命的な欠陥がある。この理論は「集団選択」と呼ばれ、動物は自分自身の利益ではなく、集団（通常は種全体）の利益を最優先に行動します。しかし、この議論は実際には非常に問題があります。なぜなら、集団選択には不安定な「休戦」が必要なためです。もしすべての動物が、老化は種全体にとって最善の利益であると理解し同意すれば、それは双方にとって利益のある状況となるでしょう。しかし、たった一人の人間が、ほんの少し長生きできる遺伝子を持って生まれたとしたら、この微妙なバランスは崩れてしまうでしょう。わずかに寿命が長くなる遺伝子を持つ「利己的な」動物は、利他的な動物よりも競争に勝つでしょう。つまり、群れのほとんどの動物が死に、群れの残りの動物が生き残るための資源が解放されると、「利己的な」動物はそれらの資源を消費してより長く生きます。おそらく、死ぬ前にもう一匹の子孫を産めるほど長く生きるでしょう。この余分な子孫によって、長寿遺伝子が集団内に広まり、最終的にはこの「利己的な」長寿遺伝子を持つ動物がグループを支配することになります。時間が経つにつれて、この状況は数世代にわたって続き、寿命が長くなり、競争力が増す、さらに「利己的な」個体が出現するでしょう。この時点で、老化はもはや進化上の利点ではなくなりました。個々の動物の寿命が長くなると、個体群全体にとって有害で​​あるが、進化は老化と戦う戦略を積極的に選択する。

集団選択の考え方は、どのような特性を選択しても必然的に発生するため、現代の進化生物学では好まれなくなっています。利己的な遺伝子はほとんどの場合利己的な生物を生み出し、利己的な遺伝子に頼って利他的な生物を打ち負かし、最終的にグループ内で支配的な地位を占めることになります。

したがって、私たちは現在、人類全体の利益を功利的に計算した結果、老化は崇高な行為ではないと考えています。それは自然選択の目的ではなく、自然選択によって無視された結果です。この進化の調節は、感染症、捕食動物、崖からの転落などの外的要因によって引き起こされる死亡のリスク（総称して外因性死亡と呼ぶ）を通じて達成されます。対照的に、内因性の死は、癌など、動物自身の体に何らかの異常が起こった結果です。 20 世紀半ばの進化生物学者は外因性の死の重要性を認識し、それが老化がどのように進化するかについての現在の理解の基礎を築きました。

島に住む動物を例に考えてみましょう。島での生活は危険だ。捕食動物や感染症によって毎年 10% の外因性死亡率が発生すると仮定すると、つまり、毎年 10% の動物が死ぬと仮定すると、これらの動物の 90% が 1 歳の誕生日を迎え、81% が 2 歳の誕生日を迎える可能性があります。ただし、10 歳まで生きるのは 35% のみで、50 歳まで生きるのは 1% 未満です。これより高齢の動物を見つけることはまずありませんが、この場合、真の意味での老化は起こっていません。これは、私たちの老化の定義では死亡リスクは時間の経過とともに増加するのに対し、ここでの死亡リスクは一定で 10% であるためです。動物の年齢に関係なく、その内因的死亡率はゼロです。

私たちは進化を常に「適者生存」と呼びますが、進化は単なる生存以上のものに関係しています。繁殖はさらに重要です。進化論の観点から見ると、生物の生涯のリストには、子供を持つことだけが載っています。生殖能力を高める突然変異を持つ動物はより多くの子供を産み、その子孫もまた生殖能力を高める突然変異を受け継ぐことになります。数世代にわたって、突然変異のない動物よりも多くの子孫を残し、徐々に個体群を支配するようになるだろう。

危険な島の例に戻り、今度は動物の繁殖の問題について考えてみましょう。これらの動物は生涯を通じて繁殖することができますが、ほとんどの動物は生理的な老齢に達する前に死んでしまうため、繁殖のほとんどは動物が若いときに起こります。動物の繁殖は主に若いときに起こるため、老齢期の繁殖に影響を与える要因はそれほど重要ではありません。動物の生殖能力が 50 歳で 2 倍になったとしても、子孫の数を 2 倍にできるほど長く生きられない可能性があるため、進化上の利点にはなりません。逆に、3 歳で生殖上の優位性を獲得した動物は、その後 3 年間生き残り​​、大量に繁殖する可能性が高くなります。この利点は、より多くの子孫を残すことを意味し、これは進化上の大きな利点です。

生殖能力の向上には、理論的には一回の出産でより多くの子犬を産む、出産間隔が短くなる、より多くの餌を得てより多くの子孫を育てるためにくちばしが大きくなる、生存能力が高まりより多くの子供を産むなど、さまざまな形をとる可能性があります。いずれにせよ、若い動物に進化上の利点を与えることの影響は大きい。なぜなら、若い動物は生き残り、その有利な遺伝子を次の世代に伝える可能性が高いからだ。対照的に、高齢の動物は寿命が短く、遺伝子を受け継ぐ子孫を残す可能性が低いため、進化が高齢の動物に影響を与えることは困難です。これが老化の本当の根本原因です。進化は、年老いた動物が子供を産む可能性が低くなるため、環境に対する耐性を維持できないのです。上記のすべては老化そのものとは何の関係もなく、単に外因性の死亡要因によって高齢動物の数が少なくなるだけであることを覚えておいてください。したがって、老化の進化を推進する主な要因が、動物が老化以外のリスクによって死ぬことであるというのは、少し直感に反しますが、実際に起こっているのはまさにそれです。

突然変異蓄積理論

次の疑問は、この進化的負の規制がどのように達成されるかということです。まず最初に触れておきたいのは、「突然変異蓄積理論」と呼ばれるメカニズムです。 DNA は生物の遺伝コードであり、生命活動の確立と維持は DNA 内の遺伝情報に依存していることは誰もが知っています。突然変異とは、DNA配列の変化です。進化論の観点から見ると、私たちは皆ミュータントです。私たちの DNA の半分は父親から、残りの半分は母親から受け継がれていますが、私たち一人ひとりの DNA 配列には、母親の DNA とも父親の DNA とも異なる 50 ～ 100 個の変異が一般的に存在します。これらの突然変異のほとんどは影響を及ぼしません。それらは私たちのゲノムDNAの奥深くに存在し、私たちの生存の可能性に実質的な影響を与えません。また、生物にプラスまたはマイナスの影響を与える突然変異もごくわずかです。プラスの効果を生み出す突然変異は、生存または生殖能力の確率を高め、次の世代に受け継がれる可能性を高めます。一方、マイナスの影響をもたらす突然変異は正反対であり、時間の経過とともに進化によって排除されます。

何らかのランダムな突然変異によって動物が 50 歳で自然死する場合、これは非常に悪い不利益のように思えるかもしれませんが、実際には、この突然変異を持つ動物の 99% 以上は突然変異が効力を発揮する前に他の要因で死亡するため、影響はそれほど大きくありません。この種の突然変異は、集団の子孫に残る可能性が高くなります。これは、突然変異が良いからではなく、高齢になると自然選択の力がその突然変異を排除できるほど強くなくなるためです。逆に、突然変異が原因で動物が 2 歳で死亡する場合、つまり生存率と生殖能力が高い時期に、進化によってその突然変異は急速に排除されます。生殖年齢およびそれ以前には自然淘汰の力が非常に強いため、そのような突然変異を持つ動物は突然変異を持たない「幸運な動物」によってすぐに排除されます。

したがって、たとえいくつかの突然変異が生命に悪影響を及ぼすとしても、その影響が動物が十分に成長し、繁殖を完了した後にのみ現れる限り、その突然変異は個体群内に蓄積される可能性があります。この理論によれば、老化は動物の個体群が環境に適応した結果ではなく、むしろ進化がそのような突然変異に対応できなかった結果である。この理論の完璧な例はハンチントン病であり、数学者で生物学者の JBS ハルデンはハンチントン病に触発されて、自然選択の「力」は個体の加齢とともに減少するという説明を提唱しました。

ハンチントン病は、単一の遺伝子変異によって引き起こされる神経疾患です。患者は通常、30歳から50歳の間に症状を発症し、診断後約15年から20年で死亡します。前述のように、先史時代の人類の平均寿命はわずか 30 ～ 35 歳でした。進化論的な観点から見ると、40歳で初めて症状が現れ、55歳を過ぎると死亡リスクを引き起こすハンチントン病は、当時の人間の平均寿命にそれほど影響を与えなかった。現代文明から遠く離れたその時代では、30歳から35歳の人はすでに何人かの子供を産んでおり、生殖寿命は長くなかったでしょう。現代社会においても、ハンチントン病患者は病気に屈する前に自分の子供を産む可能性が高い。したがって、ハンチントン病は致命的な神経疾患であるにもかかわらず、今日でも人類の間ではごく少数ながら遺伝性疾患として受け継がれています。

ハンチントン病は、単一の遺伝子変異が個人の生殖年齢を過ぎた時期に非常に重篤な悪影響を及ぼす例であり、致死的な影響を伴う変異が人間の集団内で予期せず蓄積する可能性があることを示す良い例です。しかし、単一遺伝子の例は説明しやすいものの、通常の老化中に起こる可能性が高いのは、複数の異なる遺伝子の累積的な影響であり、それが単独または組み合わせて作用して、生殖後の生存の可能性を弱める可能性があります。いくつかの致命的な突然変異は遺伝子プール内でランダムに発生し、生命を終わらせる役割を果たす前にまず繁殖することを可能にし、進化の自然淘汰を逃れます。総合すると、進化によって見落とされたこれらの不完全な遺伝子は、私たちを老化させるいくつかのプロセスの背後にある本当の決定要因です。

しかし、老化は偶然に起こる出来事ではありません。生殖を終えた後の健康に無関心であることに加えて、進化はさらに残酷なことをする。それは、将来の健康と生殖能力の向上と引き換えにすることである。進化により、走る能力、身長、髪の色、その他すべてのものが、より多くの子孫と引き換えに得られる可能性があります。進化は、あなたがより速いか遅いか、より背が高いか低いか、より白髪かより色っぽいか、より長生きか短命かということを気にしません。全体的な生殖の成功度が上がる限り、進化はそれを受け入れるだろう。

生と死のバランス

では、進化は、動物の生存能力や死の低下と、繁殖能力との間のトレードオフをどのように調和させるのでしょうか?答えは、遺伝子自体が複数の特性を持っていることが多いということです。現代の遺伝学は、遺伝子が一種の「完全に孤立した」状態で存在しているわけではなく、生物の 1 つの特性だけをコード化しているわけでもないことを解明しました。これらは、発達のさまざまな時期や体のさまざまな部分で異なる機能を果たすことが多く、相互に作用して複雑なネットワークを形成します。 1 つの遺伝子が複数の複雑な形質を生み出すという話を聞くと、懐疑的になるかもしれません。目の色のような単純な特徴でさえ、実際には多くの異なる遺伝子によって制御されています。これらの遺伝子は、髪や肌の色に影響を与えるなど、他の多くの機能も持っており、私たちが知らないうちに他の生命活動にも役割を果たしている可能性があります。生物学では、単一の遺伝子の多機能性は「多面発現」と呼ばれます。

進化と老化に関するもう一つの理論は「拮抗的多面発現」と呼ばれます。遺伝子には複数の役割があり、幼少期には繁殖を助けるが、動物が年をとるにつれて悪影響を引き起こす。ある島に生息する動物が突然変異を起こし、30歳以上で死亡するリスクが高まりますが、その一方で、通常よりも1年早く生殖成熟に達するようになったとします。すると、この突然変異を持たない動物に比べて、この突然変異の保因者の数が急増することになります。生殖能力の向上と比較すると、30 歳以降の生存リスクの増加は特筆に値しません。この生殖上の利点は若い動物に蓄積され、ほとんどの動物に生きている間にさらに1年間生殖する時間を与えることになる。偶然に生じた突然変異は、後の人生において悪影響を及ぼす可能性があり、突然変異蓄積理論によれば、集団内で遺伝的に蓄積されるが、それだけではない。この突然変異が個体群全体の繁殖を促進できる場合、進化によって積極的に選択されることになります。若さの活力と引き換えに、老後の何年を生きたいですか?進化は若者の純真さや老人の知恵を気にしません。その答えは、集団繁殖の成功率を最大化するために、人生の世代全体にわたって最適化することです。

「拮抗的多面的」遺伝子の挙動は少し抽象的です。生殖成熟に早く到達すると生物が早く死ぬのはなぜでしょうか?これを文脈に沿って理解するために、進化論的に重要な老化に関する 3 番目で最後の理論、いわゆる「使い捨て体細胞理論」を紹介します。それは、自然界と日常生活に普遍的な原則、つまり世の中にただ飯はない、ということから生まれています。老化の熱力学的説明を反駁した方法を思い出してください。動物や植物は、環境からエネルギーを得て体を修復し維持することができます。純粋に物理学的な観点から言えば、時間とエントロピーの消費と戦うために、私たちが得るエネルギーの一部を犠牲にする（たとえば、長期間の狩猟や採集を通じて）ことをいとわない限り、私たちはまったく老化する必要がありません。

生物学であれ神話であれ、「不死」には必ず代償が伴います。生物学では、不死には神への愚かな犠牲は必要なく、むしろ身体の継続的な維持が必要である。体を維持するにはエネルギーが必要ですが、捕食者から逃れるために筋肉を成長させたり、病気と闘うために免疫システムを構築したり、死ぬ前に繁殖するために性的に成熟するのにもエネルギーが必要です。

「使い捨て体細胞理論」の背後にある考え方は、エネルギーは限られており、生殖や老化防止などのさまざまなタスクに割り当てる必要があるというものである。体細胞とは、卵子や精子などの生殖細胞以外の体細胞を指すために生物学者が使用する一般的な用語です。進化論の観点から見ると、人間の体は生殖細胞、つまり精子などの子孫を入れる容器に過ぎないという考えは、もどかしいものかもしれないが、ここでのテーマは、生殖の成功は進化の成功に等しいということだ。あなたの子孫が最も重要であるため、あなたの体の細胞は消費される可能性があります。

つまり、生殖細胞のケアが最優先事項であり、すべての生物はエネルギー消費において生殖細胞に高い優先順位を与えています。体細胞を維持するためにどれだけのエネルギーが消費されるかは明らかではありません。これまでの理論と同様に、進化論が本当に重視しているのは、遺伝子を将来の世代に伝えるのに十分な期間存続できるかどうかです。

生物が消費できるエネルギーが限られている場合、進化は、そのエネルギーを生物の物理的状態を維持することに費やすことを好むでしょうか、それとも子孫を早く繁殖させることに費やすことを好むでしょうか?進化は、全人口の外在的死亡リスクを計算します。その数が十分に多ければ、進化は後者を選択する傾向があり、あなたの役に立たない体は時間とともに衰えていく一方で、あなたの子供たちはあなたより長生きすることになります（あなたがその日まで生きていると仮定した場合）。つまり、拮抗的多面発現が機能する 1 つの方法は、突然変異を通じて体細胞維持の階層をダウングレードすることです。これにより、若いときにはより速く成長できますが、不完全な体が老化するにつれて、体細胞維持の問題が 1 つずつ発生し始めます。

さまざまな動物の非常に異なる寿命と生殖戦略を比較することで、これらの理論がどのように機能するかをよりよく理解できるようになります。進化上重要な老化と外因的な死亡リスクの間に密接な関係があることを考えると、より危険な環境に生息する動物はより速く効率的に繁殖し、繁殖を終えるとより急速に老化すると予想されるかもしれない。

ネズミ（野生では2年しか生きられない）とクジラ（最も長生きする哺乳類の1つ）を比較すると、老化の生物学における最も有名な発見の1つが明らかになる。それは、動物は体が大きいほど長生きする傾向があるということだ。 「大物」はなぜ長生きするのか？さまざまな説明が考えられてきましたが（あるいは、大きくなるのに時間がかかるので、原因と結果が逆になっているのかもしれません）、単純ですが重要な要因の 1 つは、大きい動物は殺したり食べたりするのが難しいということです。

実際、このサイズと寿命の相関関係に従わない種を研究することは、老化と外因的な死亡リスクの関係を明らかにするのに役立つ可能性があります。できるだけ公平を期すため、体重が約 20 グラムのハツカネズミと、成体になると体重が約 30 グラムになるネズミ耳コウモリという、大きさが似ている哺乳類を選択しました。飼育下ではネズミは3～4年生きることができますが、ネズミ耳コウモリの記録された最長寿命は37年です。平均寿命に大きな差がある秘密は何でしょうか?明らかな違いは、コウモリは飛べるが、ネズミは飛べないということです。コウモリが長生きするのは飛ぶ喜びのためではなく、地面から離れているために捕食動物からの危険から守られるからです。空気中では生息環境への脅威ははるかに少なく、コウモリの外部死亡リスクは当然ネズミよりはるかに低くなります。これは、進化の過程で突然変異が蓄積されにくくなり、拮抗的な多面的遺伝子が自然淘汰の力によって排除され、使い捨ての体細胞を無駄にすることの利点が徐々に失われていくことを意味します。

したがって、生物学者は、進化上重要な老化はそれほど複雑ではないことに安堵のため息をつくことができる。 **絶滅の危機に瀕した状況で暮らす動物が、人生の後半を最適化する遺伝子の自然淘汰を逃れ、代わりに老化を進化させるというのは皮肉なことに聞こえます。 **解決されていない小さな問題が 1 つだけあります。それは、上記の理論を理解するだけで、すべての種が老化するはずだと感じてしまうことです。では、老化に鈍感なように見えるガラパゴスゾウガメのような動物をどう説明すればよいのでしょうか?ついに閉ループ推論が完成しました。進化と老化は両立可能で、では老化しない動物が存在するのはなぜでしょうか?

なぜ一部の種はほとんど老化しないのでしょうか?

種間の異なる進化戦略は、予期せぬ老化の軌跡につながる可能性があります。メスの魚は年齢を重ねるにつれて、より大きく、より強く、より繁殖能力が高まります。大型の魚は小型の魚よりも捕食者から逃げる可能性が高く、これは魚の外部死亡リスクが一定ではなく、年齢とともに減少することを意味します。同時に、年齢を重ねた魚はより多くの良質の卵を産むことができます。極端な場合、年老いた魚が産む卵の数は若い魚の何十倍にもなることがあります。これらの水中の雌魚は、BOFFFF（大きくて、年老いて、太っていて、繁殖力のある雌魚）と呼ばれています。 BOFFFF は多くの種類の魚類の個体群にとって非常に重要です。なぜなら、個体群の繁殖は若い魚が産んだ少数の卵によって維持されるのではなく、少数の BOFFFF が大量の卵を素早く産むことによって維持されることが多いからです。

この生殖戦略は、自然選択進化が老化を生み出すという私たちの思考実験の前提を覆すものです。同時に、高齢魚の生存率と繁殖力も向上し、このタイプの BOFFFF は遺伝子の継承に大きな利点をもたらします。そうなると、彼らの生存は進化論的に重要となり、自然選択の影響がより長く続き、成魚にまで及ぶことになる。おそらく進化論は、魚の体細胞を維持することは良い取引であり、突然変異の蓄積または「拮抗的多面発現」によって引き起こされる BOFFFF への損傷はそれほど受け入れがたいものであることを冷静に計算したのでしょう。したがって、魚は、全体的な死亡リスクが年齢とともに増加しないように進化した可能性がある。言い換えれば、老化はごくわずかである。しかし、乱獲はBOFFFFに特にダメージを与え、深刻な不自然淘汰を引き起こしていることも示唆している。個体群内の高齢の繁殖期の雌が減少すると、若い魚の繁殖が早まり、種の老化を引き起こす遺伝子変異を引き起こす可能性がある。

カメと魚は同じような方法で老化に抵抗しているのかもしれません。年をとったメスのカメは（硬い甲羅のおかげで）多くの外的脅威から守られており、繁殖力も非常に強いのです。自然淘汰には彼らを生かし続ける十分な理由があり、その結果、彼らは老化しないようです。

実際、老化は進化の見落としのようなもので、その背後にはさまざまなメカニズムがあります。自然選択を逃れた突然変異が蓄積すると、生物は老齢期に入ると健康状態が悪化します。拮抗的な多面的遺伝子は、若年期の生殖成功率を最大化することだけを気にし、生殖後に起こりうる不幸については気にしません。私たちの体は、体細胞の健康を維持することよりも、生殖を最優先にしています。したがって、老化の原因は必ず 1 つであると考えることはできません。実際、老化は同時に起こるものの部分的にしかつながっていない複雑な一連のプロセスとして捉えるべきです。

著者/翻訳者について

著者について:

アンドリュー・スティールは計算生物学者であり、物理学の博士号を持ち、ロンドンのフランシス・クリック研究所の研究者です。彼は、人間の究極の苦しみは老化から来るということに気づき、それをすべて変えたいと思ったため、物理学の研究から生物学に転向した。

翻訳者について:

張文涛氏は微生物学博士であり、中国科学院コンピュータネットワーク情報センターの上級エンジニアです。中国科学院の公式科学普及マイクロプラットフォーム「科学院」の上級幹部であり、中国科学院の科学普及クラウドプラットフォーム「中国科学博覧会」の上級編集者でもある。長年、科学普及コンテンツの企画・制作や科学普及プラットフォームの運営に携わる。

生化学および分子生物学の博士号を持つ王曦氏は、中国科学院生物物理学研究所の准研究員です。彼は中国科学院青年イノベーション推進協会の会員です。彼はタンパク質の恒常性と人間の健康の分野で研究を行っています。彼は第6回中国科学作家協会優秀科学作品賞（青少年短編科学作品部門）で銀メダルを獲得した。

この記事は、「老化の科学」（CITIC Press·Nautilus、2023年4月）の第2章「老化問題の起源」から抜粋したもので、編集者によって一部削除および小見出しが追加されています。

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