Это весьма примечательно, и, хотя речь идет о средних значениях, вероятно, существует универсальное правило, ограничивающее время жизни. Но как объяснить чрезвычайный рост продолжительности жизни человека, наблюдаемый в последние сто лет? Как отмечает Уэст, все дело в том, что именно подразумевать под продолжительностью: в последнее столетие мы почти удвоили ожидаемую продолжительность жизни, но нам так и не удалось увеличить предельный срок, который остается на отметке примерно 120 лет. Он утверждает, что, согласно имеющимся данным, старение и умирание являются следствием износа организма в процессе жизни. Неумолимая сила энтропии – меры хаоса, подталкивающая в сторону распада и неупорядоченности, стоит на пути к осуществлению мечты о бессмертии. В отличие от машин, состоящих из механических деталей, которые легко заменить по мере износа, мы не можем просто замещать поврежденные органы и ткани и функционировать бесконечно.
ХОТЯ ЭТО УНИВЕРСАЛЬНОЕ СООТНОШЕНИЕ РАЗМЕРА, метаболизма и продолжительности жизни – удивительный феномен, биологи склонны больше интересоваться исключениями из этого правила. Им нравится изучать организмы, выходящие за рамки этой системы, в надежде найти у них какие-то подсказки о всеобщем механизме, лежащем в основе старения. Один из главных вопросов состоит в том, существует ли хотя бы в теории какой-то максимум продолжительности жизни? Мы знаем, что некоторые виды, например гидра или бессмертная медуза, по-видимому, не стареют вовсе и действительно могут бесконечно заменять у себя изношенные части. Биологи прекрасно осведомлены о существовании второго закона термодинамики, который гласит, что в любом естественном процессе степень неупорядоченности, или энтропия, возрастает со временем, – но большинство из них не согласны с тем, что он безоговорочно применим к процессам старения и умирания, поскольку биологические системы не являются закрытыми (для которых и сформулирован этот закон), а для своего существования нуждаются в постоянном поступлении энергии извне. Строго говоря, при достаточных затратах энергии можно действительно обратить энтропию вспять, если речь идет об уборке на чердаке или очистке жесткого диска, просто большинство из нас не видит в этом особого смысла.
Соответственно, биологи не считают[40] старение неизбежным. Скорее всего, все, о чем заботится эволюция, – это приспособленность, выражающаяся в возможности наиболее успешно передать гены. Но жить долго имеет смысл лишь в том случае, если тебя не съедят хищники и ты не погибнешь от болезни или несчастного случая еще до того, как придет пора умереть от старости. Поэтому птицы, которые могут спастись от хищников, улетев прочь, живут в целом дольше, чем нелетающие существа сопоставимого размера. Для тех счастливчиков, кому не приходится так уж бояться хищников, долгая жизнь означает больше времени на поиск пары и продолжение рода. Замедление метаболизма, чтобы не приходилось каждый день добывать большие объемы пищи, может быть просто способом успешно дожить до старости. В каждом случае продолжительность жизни всего лишь является отражением того, как эволюция оптимизирует приспособленность вида.
Стивен Остед, ведущий специалист в области исследований старения, занимается изучением экзотических видов с самой разной продолжительностью жизни. У него весьма необычная для биолога карьера: он начинал с того, что изучал английскую литературу в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе в надежде написать великий американский роман. Учитывая, что о таком романе никто не слышал, шутит Остед, можно догадаться, насколько замысел удался. После окончания университета в свободное от написания романа время Стивен работал таксистом, корреспондентом в газете, а затем на несколько лет стал укротителем львов, тигров и других диких животных, которых использовали для киносъемок. Так у него зародился интерес[41] к биологии, и Остед вернулся в университет, чтобы изучать поведение животных. Именно с тех пор его занимает вопрос, почему животные стареют с разной скоростью.
В 1991 г. Остед и его аспирантка Кетлин Фишер проанализировали продолжительность жизни нескольких сотен видов. Они обнаружили, что даже среди млекопитающих зависимость между массой тела и долголетием исчезает ниже порогового значения массы тела, составляющего приблизительно 1 кг. Следуя исследовательскому инстинкту, ученые решили выяснить, какие виды больше других отклоняются от закона масштабирования, и предложили понятие «коэффициент долголетия» (КД). Это соотношение[42] реальной средней продолжительности жизни представителей того или иного биологического вида к той продолжительности, которую предписывает закон масштабирования. Это позволило Остеду и Фишер сосредоточиться на тех видах, которые живут либо гораздо дольше, либо значительно меньше, чем можно было бы ожидать, исходя из их размера.
Обычно срок жизни у разных видов животных растет с увеличением массы тела. Установленные максимумы долголетия у млекопитающих показаны в сопоставлении с графиком, иллюстрирующим общую тенденцию. Дополнительно приведены данные по какаду инка, галапагосской черепахе и гренландской акуле. Информация взята из справочника AnAge database (https://genomics.senescence.info/species/index.html)
Оказывается, у людей дела обстоят не так уж плохо: их КД близок к 5, то есть мы живем в пять раз дольше, чем можно было бы ожидать. По этому показателю нас превосходят 19 видов других млекопитающих: 18 видов летучих мышей и голый землекоп. Остед, не один год изучавший этих необычных долгожителей[43], описывает их ярким, образным языком, как и подобает специалисту по английской словесности. Он задает провокационный вопрос: почему исследователи процессов старения изучают крыс и мышей, у которых КД составляет всего 0,7, когда следовало бы направить внимание на этих, более интересных существ? Можно найти много причин, по которым крыс и мышей выбирают в качестве модельных организмов (например, простота разведения и содержания или возможность изучать их генетику). За десятилетия мы накопили огромный запас знаний об их биологии. Механизмы, лежащие в основе старения, вероятнее всего, универсальны, даже если скорость старения у разных животных различается, поэтому изучение короткоживущих видов может действительно быть более эффективным, так как ускоряется ход экспериментов, поэтому я сомневаюсь, что многие геронтологи поспешат воспользоваться советом Остеда. Но кто-то, я надеюсь, все же прислушается к нему, и мы узнаем, почему эти удивительные долгожители так сильно отличаются от всех других млекопитающих по скорости старения.
Среди видов, описанных Остедом, – гигантские черепахи, например галапагосская, которая держит рекорд по продолжительности жизни среди наземных позвоночных и неспешно, вразвалочку добредает до 200 лет. Не исключено, что еще жива та галапагосская черепаха, которую обнаружил Дарвин во время пятилетнего плавания на корабле «Бигль» (1831–1836). К тому же бо́льшую часть своей длинной жизни эти существа не знают никаких болезней, например раковых опухолей. Впрочем, определить КД галапагосской черепахи – задача не из простых. Во-первых, у них сложно установить точный возраст: их жизнь недостаточно документирована и окружена легендами и преувеличениями. Но еще сложнее ответить на вопрос, сколько такая черепаха на самом деле весит. Немалую часть этого веса составляет панцирь, который скорее подобен нашим волосам и ногтям, чем тканям, активно участвующим в метаболизме, поэтому сравнение черепахи с другими животными может ввести в заблуждение.
Гигантские черепахи, вероятно, не единственные долгожители. Были проведены два исследования по оценке[44] продолжительности жизни различных черепах, других рептилий и амфибий, которые выявили пренебрежимое старение у нескольких видов черепах и у некоторых других животных. Биологический термин «пренебрежимое старение» в массовом сознании подразумевает «вечную жизнь», но такое толкование не вполне верно. На деле он означает, что смертность, или вероятность умереть, не повышается с возрастом.
Зависимость смертности от возраста установил в 1825 г. британский математик-самоучка Бенджамин Гомперц. Он работал в страховой компании, и его, естественно, занимал вопрос: когда может умереть клиент, страхующий свою жизнь? Основательно изучив акты о смерти, он установил, что к концу третьего десятилетия жизни риск смерти начинает расти год от года по экспоненте. Примерно каждые семь лет он удваивается. В 25 лет вероятность умереть в следующем году у нас составляет всего около 0,1 %. К 60 годам она поднимается до 1 %, в 80 составляет 6 % и в 100 лет – 16 %. У человека, дожившего[45] до 108 лет, вероятность прожить еще год составляет 50 %.
Пренебрежимое старение, при котором вероятность смерти постоянна, а не растет экспоненциально с возрастом, нарушает закон Гомперца. Но даже если старение пренебрежимое или даже отрицательное, каждый год сохраняется