Da bismo pobijedili smrt i postali besmrtnici, prvo moramo pobijediti entropiju

Besmrtnost je rijetka supersila koja zvuči kao prokletstvo. Pa ipak, postoji nešto vrlo primamljivo o mogućnosti da nikada ne umremo. Nešto se mora povezati s nama kako bismo izbjegli smrt u bilo kojem kontekstu, bez obzira na to koliko je iracionalna odluka mogla biti za nas same ili za vrstu u cjelini.

To je uistinu uvijek bio Sveti gral bioloških znanosti. Istraživanje i liječenje bolesti uvijek je imalo za cilj proširenje i poboljšanje života. Najnovija tehnologija pridonijela je ponovnom zanimanju za ideju da je besmrtnost doista moguća. Neki istraživači žele starenje tretirati kao bilo koju drugu bolest (ili skupinu bolesti), kao što je nedavno istaknuto u novoj emisiji Rona Howarda. Proboj.

Ovi istraživači se nadaju da će unaprijediti ideju da se lijek može istražiti u svrhu liječenja same starosti. Iako su lijekovi koje gledaju već godinama na tržištu već godinama za liječenje bolesti kao što je dijabetes, nada je promijeniti mišljenje i istražiti lijekove za liječenje dobi na prvom mjestu. Kakva bi bolja preventivna terapija ipak mogla postojati od trajne mladosti?

Budući da FDA ne može dobiti lijek koji liječi starenje, istraživači tvrde, nitko u privatnoj industriji nije pokušao ozbiljno riješiti problem starenja. Ali kad jednom dođe FDA, tako razmišljanje ide, brana će biti otvorena, a slobodno tržište će nas zadržati osjećajima 24 i muževnim stoljećima.

Ovo je inspirativna misao. Međutim, prije nego što se pretjerano pripremimo, zaronimo u ono što znači starenje.

Život je u osnovi nestabilan proces (da, proces). Čini se da život više voli više, nestabilnija energetska stanja od najnižeg energetskog stanja, što ga čini tako intrigantnim. Čini se da sve u svemiru teži ka većoj entropiji ili neredu. Doista, znanstvenik Nicolas Carnot nastojao je opisati tu tendenciju koja je u konačnici postala "zakon". Dakle, kad se čini da nešto čini suprotno, to se čini čudnim i nekako namjernim zbog nečega ili nekoga.

Međutim, valja napomenuti da je gravitacija također zakon. Uz dovoljno energije, ona se, kao i Drugi zakon termodinamike, može privremeno oduprijeti (imajte na umu da su zakoni još uvijek na snazi, ali se prevladavaju radom; ne krše se nikakvi fizički zakoni). Očigledan primjer je ljudski raketni brod, ali postoje i primjeri u prirodi. Površinska napetost u vodi, na primjer, sposobna je prevladati gravitaciju. (Moram napomenuti da se misli da je sve to moguće zato što smo "otvoreni sustav", tako da postoji nešto što će nadoknaditi naše smanjenje entropije. Konkretno, Sunce rasipa svoj put prema ravnoteži. dio energije koju Sunce generira u tom procesu, ali ukupna tendencija u sustavu je još uvijek prema povećanoj entropiji.)

Dakle, jasnije, dok sve u svemiru teži ravnoteži, ravnoteža znači smrt. Ravnoteža znači ravnomjernu raspodjelu svih sastavnih elemenata u najviše stanje entropije - totalni poremećaj, ali potpunu stabilnost. Život čini suprotno. Čuva određene molekule unutar stanica i regulira ih. Umjesto toga, život teži prema energetski uravnoteženoj verziji stabilnosti: homeostazi. Pri tome mora stajati suprotno od prirodnog smjera ostatka svemira.

Dakle, život je, u biti, otpor države s najnižom energijom, stanje maksimalne entropije koju sve u sustavu želi pomaknuti. Otpornost na ovu prirodnu tendenciju čini sustav inherentno nestabilnim i omogućen je samo pravom količinom energije. Previše energije i sve postaje previše nestabilno i jednostavno se topi (ili isparava). Premalo energije i sve jednostavno ostaje u najnižem energetskom stanju. Međutim, postoji mali prozor u kojem se entropija može smanjiti, a složenost se može spontano stvoriti.

(Na stranu: Smatra se da je ovaj drugi zakon nepovratan; jaje ne može izbiti, da se navede klasičan primjer. Ali imajte na umu da postoji razlika između smanjenja entropije i strelice vremena. Istina je - jaje ne može izbiti, ali to je zato što se ne možemo vratiti u prošlost, iako se jaje doista može reformirati, ako se komponente jaja recikliraju kroz životnu funkciju, kao da se komponente kompostiraju u malč za biljku kukuruza koja se hrani Krug života je takozvan s razlogom.)

Dok priroda teži ravnoteži, život se odupire ravnoteži i teži homeostazi. Ali opet, sve to zahtijeva energiju. Mi koristimo energiju da se odupremo ravnoteži, baš kao što raketa koristi energiju da se odupre gravitaciji. No, potrošnja energije je skupa i uzrokuje trošenje komponenti u sustavu. Naposljetku, crpke i membrane ne funkcioniraju tako dobro kao što su nekada činile. Život je nužno destruktivan proces!

Ovaj destruktivni proces je vjerojatno ono što je stvarno starenje. Dakle, ako se nadamo da ćemo se boriti protiv starenja, prvo moramo postaviti pitanje: je li uopće moguće? Komponente našeg sustava žele težiti prema najnižem energetskom stanju, baš kao što komponente rakete žele težiti prema površini Zemlje. Kako bi se oduprli tome, oboje zahtijevaju potrošnju energije, ali korištenje energije snižava one komponente. Ako želimo ostati živi, ​​moramo koristiti komponente u našem sustavu, što znači da moramo stari.

Ipak, nije jasno zašto to ne bi trebalo biti moguće obići tako da nekako zamijeni komponente. Zar ne bismo mogli jednostavno zamijeniti stanice koje se istroše i tako postati nestabilne? Ili postoji nešto što je inherentno nestabilno skupina i stanica? Uostalom, smatra se da stanice tijekom vremena zamjenjuju sve svoje sastavne molekule, pa zašto onda umiru? To je otvoreno pitanje, ali jedan pogled na besmrtnu meduću sugerira da bi doista trebalo biti moguće jednostavno sve zamijeniti.

Jedan od mojih kolega istraživača po imenu Jack Davis jednom mi je predložio zanimljivo razmišljanje o ovome: Možda je starenje evolucijska prilagodba. Budući da evolucija djeluje samo kad postoji stalan obrt biološkog materijala, sam promet mora doći odnekud, što čini evoluciju učinkovitijom. Taj je promet nužan za stvaranje novih osobina i nadogradnju već razvijenih, a. K.a. evolucije. Jednostavnije rečeno, ako nitko ne umire, tada nitko nema djece, a bebe su potrebne za pokretanje evolucije.

Čini mi se vjerojatnijim da je starenje fenomen koji se prirodno pojavljuje i koji se ne mora prilagoditi. Ali Jackovo razmišljanje može biti razlog zašto starenje i dalje postoji. Postoji svibanj biti načina za prirodu da biste dobili oko starenja, ali starenje je jako favoriziran. Evolucija dobiva veliku korist od stalnog stvaranja nove biomase, ali ne dobiva nikakvu korist od održavanja organizama živim nakon što su oni pridonijeli sljedećoj generaciji (u stvari, oni samo nastavljaju uzimati resurse ako ostanu), tako da postoji selektivan pritisak da se zadrži starenje. A životinje koje odumiru vjerojatno imaju poticaj za razmnožavanje. Sve to može objasniti zašto ne vidimo više primjera u prirodi besmrtnih životinja.

Međutim, za osobe sa svjesnom svjesnošću koje su uhvaćene u ovaj sustav, to nije baš utješno. Ljudska evolucija može imati koristi kada svi isteknemo na 80, ali umiranje od starosti i dalje ima ograničenu privlačnost.

Dakle, evo nas opet. Kako bismo mogli ići u borbu s godinama? Jedna mogućnost je pronaći nešto osim kisika za disanje. Kisik je prilično reaktivan element. Zapravo, odgovoran je za ogromnu količinu oštećenja i organskih i anorganskih struktura kroz proces oksidacije. Da smo uspjeli pronaći nešto manje reaktivno, moglo bi biti manje štetno za naše tijelo, a ne bismo morali uložiti toliko energije u antioksidante da bi se borili protiv tih učinaka.

Druga strana ovoga je da je reaktivnost kisika tako velika u onome što čini. Sve manje reaktivno bi strahovito usporilo lanac prijenosa elektrona - što znači da ne bismo mogli održati razine aktivnosti koje su nam potrebne za preživljavanje. Pa možda svi samo hodamo okolo u slatkim hiperbaričnim komorama koje nas štite od atmosferskog kisika i isporučujemo samo malo u naša pluća.

Druga mogućnost je općenito usporiti našu potrošnju energije, budući da je to taj proces koji proizvodi trošenje stanica. Mnogi od nas na Zapadu jedu daleko više nego što je potrebno, zar ne? Iako kontroverzno, čini se da ograničenje kalorija može produljiti život, prema istraživanjima.

Iako ovakav disciplinirani pristup može donijeti mnoge koristi (čak i nakon sporijeg starenja), to je još uvijek privremeno rješenje koje samo odlaže smrt. Živjeti duži život samo se osjeća vrijednim ako je ugodno. Osim toga, zabavnije je razmišljati o drugim mogućnostima. Zašto ne pokušati hakirati meduze?

Iako to nije nemoguće, ovaj pristup ima velike prepreke. Smatra se da meduze postižu besmrtnost kroz "transdifferentizaciju" ili pretvaraju svoje stanice natrag u matične stanice i počinju od početka pa postaju druge vrste stanica. Iako smo tehnički shvatili kako pretvoriti ljudske stanice natrag u matične stanice, ljudi imaju mnogo stanica koje su nekako nezamjenjive. Naši neuroni, na primjer, dopustimo da radimo ono što radimo pronalazeći odgovarajuće kontakte s drugim neuronima i formirajući složenu mrežu. U teoriji, ako se te stanice natjeraju natrag u stanje matičnih stanica, svi ovi kontakti bi bili slomljeni, jer matične stanice nisu sposobne za stvaranje neuronskih veza. Teoretski bismo se vratili u rano djetinjstvo i nismo znali ništa, što je otprilike ono što meduza zna. Živeti kao meduza, možda ćemo morati živjeti i loše.

Možda ćemo se jednog dana moći zaobići time što ćemo imati neku vrstu kontinuiranog procesa koji se kotrlja kroz mozak, bilježi svaki kontakt koji stanica ima, transdiferencira tu stanicu, a zatim omogućuje da nova stanica raste oko nje poput skele. kako bi ponovno uspostavili sve svoje prethodne veze, čime bi se sačuvao svaki od njegovih kontakata. Uspomene koje uključuju tu ćeliju će stoga biti privremeno isključene.

Za sada, naši pristupi će morati zahtijevati ciljanje gena ili lijekova koji će učinkovitije koristiti našu energiju ili ponovno proizvoditi naša tijela iz trajnijih komponenti. Najbolje što možemo do tada je odoljeti nasumičnosti koju je svemir predao nama.