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熵增定律如何系统说明生物学上的永生无法实现? 第1页

  

user avatar   guo-hao-tian-10-31 网友的相关建议: 
      

泻药。

P.S. 为什么我回答过这个问题之后炸出来的只有物理民科……生物学民科乃们在哪里,让我看到你们的双手!


这种物理系同学,自己都没学明白就冲你瞎bb的,双商过低,可以考虑直接绝交。

热力学第二定律所谓的熵增,明明白白的要求“孤立系统”。没有哪个生物符合这个条件。由于物质和能量不停地流入流出开放体系,也就是生物的吃喝拉撒新陈代谢,生物能够不断发育构建更复杂结构,从而引起熵减。“负熵”的概念,早在小一百年前,薛定谔写《生命是什么》时候就有了。到后来,普利高津学派的耗散结构为代表的各种非平衡态动力学,对这些有大量研究。


从个体层面上,生物的永生是可以实现的。研究的最清楚的就是水螅。Hail Hydra!!


水螅可以不断地激活干细胞分裂,用新生细胞代替旧的破损细胞,从而实现个体的永生。而在基因层面人们对此也有所了解,简单讲,随着时间的迁移,一个叫foxO的基因表达量会在很多物种中(线虫、果蝇、人)会逐渐下降,从而导致破损细胞更替变少、免疫功能下降,进而个体发生衰老,降到一定程度之后,这个生物就挂了;然而水螅能够一直保持foxO的表达,因此永不衰老。

FoxO is a critical regulator of stem cell maintenance in immortal Hydra

当然这个永生是有条件的,要求生存环境适宜,如果没事出去上刀山下火海,绝个食渡个劫,谁也救不了。


严格上对于永生的定义,是死亡率与时间无关。换句话说,除去因为命不好天灾人祸导致的死亡之外,生命长度(lifespan)是没有限制的。

所以能活多久,不仅要看物种自身的机制,也需要考虑历史的随机进程。活得越久,碰到危险的次数也会越多。

比如著名的北极蛤“明”(Ming the clam),一个活了500多年的老蛤,本来在冰岛海底吃着火锅唱着歌,突然被一群两脚兽打捞走了,非要问它活了多少岁,开壳见光而死。这就属于渡劫失败的。

upload.wikimedia.org/wi



  

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