<< Пред. стр. 1 (из 41) След. >>
Список литературы по разделу
Электронное оглавление
АКАДЕМИЯ НАУК СССР
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Л.А.ГАВРИЛОВ Н.С. ГАВРИЛОВА
БИОЛОГИЯ
продолжительности
ЖИЗНИ
ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ,
ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ
МОСКВА "НАУКА" 1991
ББК 28.9
Г12
Ответственный редактор
академик АН СССР В.П. Скулачев
Рецензенты:
доктор биологических наук, профессор Б.Ф. Ванюшин.
доктор медицинских наук, профессор В. Н. Ярыгин
Редакторы издательства
Т.В. Саркитоаа, Н.Б. Макеева
Гаврилов Н.А.. Гаврилова Н.С.
Г 12 Биология продолжительности жизни / Отв. ред. В.П. Скулачев —
2-е изд., перераб. и доп. — М.: Наука, 1991 — 280с
ISBN 5-02-013445-7
В книге представлено полное и системное изложение современных проблем и
методов исследования биологии продолжительности жизни. Запрограммирована
ли продолжительность жизни? Какова относительная роль социальных и биологических факторов продолжительности жизни человека? Почему женщины живут
дольше мужчин? Каковы перспективы и пути увеличения продолжительности
жизни? На эти вопросы авторы обращают особое внимание. Первое издание вышло в 1986 г. и получило высокую оценку в периодической печати. Работа читается с интересом благодаря ясности языка и живости изложеия научного материала.
Для биологов, медиков, демографов, математиков
ББК 28.9
ISBN 5-02-013445-7
© Издательство "Наука", 1986 г.
© Издательство "Наука", 1991
ПРЕДИСЛОВИЕ
Цель данной книги — обобщить важнейшие факты и идеи, связанные
с явлением ограниченной длительности жизни организмов. Интерес
к этой проблеме столь же естествен для любого человека, как и само
желание жить. Поэтому книга рассчитана на самый широкий круг
читателей. Но предназначена она для тех, кто, удовлетворив
любопытство, захотел бы испытать свои силы в разработке этой
важной и гуманной проблемы современной науки. Для таких
читателей книга может служить введением в область их будущих
исследований и источником необходимых данных. Наконец, специалистов (биологов, геронтологов, медиков, демографов, математиков и др.) эта книга может заинтересовать широким междисциплинарным подходом к проблеме продолжительности жизни и стимулировать их к участию в научной дискуссии по целому ряду
поднятых авторами проблем.
Работая над книгой, мы стремились показать, что многие фундаментальные проблемы биологии длительности жизни могут
успешно разрабатываться сегодня на основании анализа уже имеющихся фактических данных и с помощью весьма скромных средств.
Более того, в ходе собственных исследований мы с удивлением
обнаружили, что некоторые принципиальные вопросы, по которым
до сих пор не стихают жаркие дискуссии, могли быть решены еще лет
30 назад! Для этого достаточно было взглянуть на проблему
несколько шире и обратиться к анализу демографических таблиц
продолжительности жизни людей. Чрезмерная специализация и
редукционизм привели к тому, что эти важнейшие данные не были в
свое время по достоинству оценены биологами. В результате
исследования, касающиеся человека, более всего пострадали от недостатка фактического материала и, как следствие, от предрассудков,
необоснованных спекуляций и повторения банальных истин. В книге
сделана попытка исправить сложившееся положение и показать, как
на основании количественного анализа одних только традиционных
демографических таблиц смертности можно получать нетривиальные результаты, имеющие биологический смысл. Проводя эту
работу, мы убедились, что найти необходимые таблицы смертности
весьма непросто и нередко для этого приходится обращаться в
статистические бюро самых разных стран. Поэтому, чтобы облегчить
задачу поиска данных будущим исследователям, мы составили и
опубликовали библиографию некоторых полных таблиц продолжительности жизни людей [Гаврилова и др., 1983]. Необходимо было
3
также свести воедино чрезвычайно распыленные данные о продолжительности жизни других организмов. Эти материалы оказались
разбросанными по сотням книг и научных статей, причем многие из
них оказались неизвестными даже специалистам. Поэтому в данную
книгу включена обширная библиография публикаций, содержащих
полные и надежные таблицы выживания организмов (см. гл. 2).
Материал книги изложен в соответствии с логикой современных
исследований в этой области, которые развиваются в основном по
индуктивному пути. Сначала исходные данные по продолжительности жизни обобщаются в виде таблиц смертности. Затем на
основании таких таблиц выявляются общие закономерности и формулируются рабочие гипотезы. И наконец, индуктивное обобщение
достигает наивысшей точки при построении математической модели,
количественно объясняющей обнаруженные закономерности. Именно
на этом этапе возможно создание основ теории продолжительности
жизни, и именно здесь совсем недавно удалось получить принципиально новые результаты (см. гл. 6). Работая над книгой, мы
стремились не только к всестороннему обзору проблемы, но также к
ее последовательному и систематическому рассмотрению. Поэтому
книгу лучше читать с самого начала.
Авторы считают своим долгом выразить благодарность всем
читателям, которые прислали свои вопросы, замечания и предложения по первому изданию книги, вышедшему в 1986 г. Благодаря
многочисленным письмам читателей, а также рецензиям на книгу
нам было гораздо легче работать над новым, дополненным и существенно переработанным изданием.
Новое издание отличается прежде всего значительно большей
глубиной и полнотой освещения проблемы. В книге появилась новая
(шестая) глава, представляющая особый интерес для биофизиков,
математиков и специалистов по системному анализу, интересующихся разработкой математической теории продолжительности
жизни на основе теории надежности. Генетикам и геронтологам
будет интересен новый раздел 5.3, в котором описано парадоксальное
явление: признаки родителей являются значительно лучшими предикторами (маркерами, индикаторами) продолжительности жизни,
чем собственные признаки самого организма. Для антропологов,
эпидемиологов и демографов особый интерес могут представлять
новые результаты исследований половых различий в смертности
людей, содержащиеся в разделе 5.4. Полной неожиданностью для
большинства читателей будет история возникновения и опровержения мифа о роковых 50 клеточных делениях, описанная в разделе
5.6. Подобное перечисление можно было бы продолжить, но. право
же, читатель только выиграет, если просто начнет читать книгу.
Мы будем и в дальнейшем признательны нашим читателям за все
вопросы, замечания и предложения, связанные с новым изданием
книги, которые просим направлять по адресу: 119899 Москва, МГУ.
НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского, отдел биоэнергетики, Гаврилову Леониду Анатольевичу.
4
Глава 1.
ВВЕДЕНИЕ В ПРОБЛЕМУ
1.1. ЗАЧЕМ НУЖНО ИЗУЧАТЬ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ
ЖИЗНИ?
Биология продолжительности жизни — это наука о закономерностях длительности жизни организмов, а также о механизмах.
ее определяющих. Среди наиболее актуальных ее проблем можно
отметить проблему наследуемости и изменчивости длительности
жизни [Гаврилов, 1980; Jacquard, 1982; Lints et al., 19891. проблему
половых различий по срокам жизни [Hazzard, 1986; Войтенко, 1987;
Семенова. 1989], а также проблему изменения продолжительности
жизни организмов в процессе биологической эволюции [Малиновский, 1983; Cutler, 1984a; Woodhead, Thompson, 19871. Таким образом, в задачи биологии продолжительности жизни входит выяснение причин индивидуальных различий по срокам жизни, а также причин межпопуляционных и межвидовых различий по этому признаку.
Практическое значение таких исследований состоит в том, что они
открывают возможности для прогнозирования и управления длительностью жизни организмов и — что особенно важно — для поиска путей продления жизни человека [Walfbrd, 1983; 1986; Фролькис, Мурадян. 1988;Gavrilov, 1990].
Как самостоятельная научная дисциплина биология продолжительности жизни сформировалась еще в начале XX в., благодаря классическим исследованиям известного американского ученого Р. Пирла [Pearl, 1922; 1931; Pearl, Miner, 1935; 1936; 1941; Pearl et al., 1927; Pearl, Parker, 1921; 1922a; 19220; 1922с; 1922d; 1924a; 1924b; Pearl et al., 1923; Pearl, Pearl, 1934]. Сам термин "биология продолжительности жизни" появился впервые, по-видимому, в 1932 г. в работе одного из учеников Р. Пирла, русского ученого профессора В. Алпатова [Алпатов, Гордеенко. 19321.
Поскольку изучение механизмов, определяющих длительность
жизни, тесно связана с исследованием процессов старения организма. своим дальнейшим развитием биология продолжительности
жизни была обязана биологии старения и геронтологии. Достаточно
отметить, что такие всемирно известные геронтологи, как А. Комфорт, Б. Стрелер и Дж. Сэчер внесли неоценимый вклад и в изучение
продолжительности жизни [Comfort, 1956; 1957а; 19570; 1958; Ком-
5
форт. 1967; Стрелер, 1964; Sacher, 1977]. Показательно также, что подсекция биологии продолжительности жизни Московского общества
испытателей природы была создана в 1981 г. именно на базе секции
геронтологии МОИП. В настоящее время идеи и методы биологии
продолжительности жизни настолько широко используются в
геронтологии, что некоторые геронтологи даже рассматривают эту
область биологии как один из разделов своей науки.
Такая позиция представляется нам, однако, не вполне оправданной. В самом деле, ведь для биологии продолжительности жизни,
в отличие от геронтологии, ничуть не меньший интерес
представляют механизмы, определяющие длительность жизни в
популяциях диких животных (что очень важно для экологии и
теории эволюции) и при экстремальных ситуациях (что представляет
особый интерес также для токсикологии и радиобиологии). Кроме
того, для биологии продолжительности жизни важное значение
имеют биологические механизмы гибели части организмов на ранних
стадиях их развития, т.е. задолго до проявления первых признаков
старения. Таким образом, биология продолжительности жизни, хотя
и близка к биологии старения, тем не менее имеет свои специфические, отличные от нее задачи. Более того. как будет показано
далее, биология продолжительности жизни имеет свои особые
исторические корни развития, сближающие ее с демографией и
популяционной биологией. В результате в данной области сложился
характерный стиль исследования — применение точных количественных методов, вероятностный подход к явлениям природы и
стремление выяснить механизмы процессов по их внешнему
проявлению в изучаемой популяции. Таким образом, по своей методологии биология продолжительности жизни оказывается близкой
к таким дисциплинам, как количественная генетика или кинетика
биологических процессов.
В последние десятилетия произошло заметное усиление интереса
к проблемам биологии продолжительности жизни, что проявилось,
в частности, в резком увеличении числа исследовательских групп,
работающих в данном направлении, и числа соответствующих
публикаций [Гаврилова и др., 1978; Economos, 1980a; 1980Ь; Блохинов.
1982; Гаврилов и др., 1983; Cutler, 1984a; 1985; 1986; Войтенко, 1987;
Мамаев, Наджарян, 1987; Анисимов и др., 1988; Экономов, Ярыгин,
1989].
Подобное явление, по-видимому, отражает общую тенденцию в
современной биологии — изучать не только пространственную, но и
временную организацию живого. Действительно, до последнего
времени основные достижения биологии были связаны с выяснением
пространственной организации живой материи — от молекул и
клеток до организма и биосферы. На фоне этих достижений все более
заметным становится пробел в наших знаниях о временной организации живого. Но разве можно понять, что такое жизнь, не
выяснив, почему она ограничена во времени и чем определяются эти
границы?! Ведь это фундаментальная проблема естествознания,
6
ключевая для всего научного мировоззрения! Поэтому она неизбежно
должна была занять достойное место среди других фундаментальных проблем, что сегодня и происходит. Переход к изучению
временной организации живого привел не только к оживлению в
области биологии продолжительности жизни, но и к ускоренной
разработке проблем биологического возраста, биологических часов и
ритмов, а также к интенсивному развитию таких дисциплин, как
биокинетика и хронобиология.
Необходимость расширения исследований в области биологии
продолжительности жизни связана также с тем, что эксперименты по
продлению жизни превратились сейчас из несбыточных проектов в
целое направление научных исследований [Эмануэль, 1982; Никитин.
1984; Фролькис и Мурадян, 1988]. Так, в СССР впервые в истории
мировой науки создана и уже выполняется специальная программа
научных исследований, которая так и называется — "Продление
жизни" [Чеботарев, 1979; 1986; 1987]. В этой комплексной научной
программе, утвержденной Министерством здравоохранения СССР и
объединяющей усилия десятков коллективов медицинских и академических научно-исследовательских институтов страны, предусмотрена "экспериментальная разработка новых подходов к пролонгированию жизни, апробация возможных из них на человеке"
[Чеботарев, 1979. с. 8]. Таким образом, то, что раньше относилось к
области научной фантастики, теперь рассматривается как реально
выполнимый научный проект. Реализация этого проекта открыла бы
новый этап в истории человечества — освоение не только пространства (включая космическое), но и времени. Трудно переоценить
историческое значение этого проекта и роль биологии продолжительности жизни в его осуществлении.
Естественно, что любой действительно важный проект неизбежно
должен вызывать споры, сомнения и опасения возможных отрицательных последствий в случае его выполнения. В этом отношении
проект продления жизни не является исключением. По мнению
некоторых оппонентов, увеличение продолжительности жизни
ускорит нежелательный рост численности населения, что ухудшит и
без того сложную экологическую ситуацию на нашей планете, а
увеличение доли нетрудоспособных и беспомощных стариков усугубит этот "демографический взрыв". Оппоненты считают также, что
замедлится смена поколений, необходимая для социального и
биологического прогресса человечества, и может даже произойти
его вырождение.
Поскольку обсуждение морально-этических, социально-экономических и политических аспектов продления жизни выходит за рамки
данной книги, мы не будем на них подробно останавливаться, а
рекомендуем читателям обратиться к специальной литературе по
данным вопросам. С этой целью можно рекомендовать замечательную
книгу польского демографа Э. Россета "Продолжительность человеческой жизни", один из разделов которой так и называется "Во имя
чего ведется борьба за продление человеческой жизни?" [Россет,
7
1981]. Поскольку основное внимание в книге Э. Россета уделено
обсуждению гуманистических и моральных аспектов продления
жизни, важным дополнением к этой книге следует считать также
книгу американских авторов Дж. Курцмена и Ф. Гордона "Да сгинет
смерть!", в которой освещены другие аспекты данной проблемы (см.
главу "А нужно ли это?") [Курцмен. Гордон, 19821.
Вместе с тем хотелось бы ответить на некоторые возражения
оппонентов, возникшие по недоразумению в результате их недостаточного понимания современной демографической ситуации. Так,
авторам данной книги нередко приходилось сталкиваться с мнением.
что "людей и так слишком много, зачем же еще увеличивать
продолжительность жизни". Однако если мы обратимся к данным
демографической статистики, то оказывается, что именно в развитых
странах, где раньше всего могла бы появиться возможность
радикального продления жизни, нет никакого нежелательного роста
численности населения. Наоборот, в XX в.. многие государства были
вынуждены в отдельные периоды тратить значительные средства на
повышение рождаемости, чтобы избежать убыли населения. Среди
таких стран можно назвать Францию. Польшу, Чехословакию,
Румынию. Венгрию и Болгарию (Брук, 19811. Отрицательный естественный прирост населения наблюдается сейчас в Австрии. Дании.
ФРГ. Венгрии. Люксембурге и Швеции [World Health Statistics Annual,
1987]. В настоящее время список подобных примеров можно было бы
продолжить.
Аналогичное явление наблюдается и в некоторых районах СССР. В
результате превышения смертности над рождаемостью начался
процесс естественной убыли населения в Калининской, Псковской.
Ивановской. Тульской. Тамбовской областях РСФСР, в Полтавской,
Сумской и Черниговской областях Украины, в сельских районах
Белоруссии, а также в ряде других районов страны [Население СССР
1988].
Таким образом, представление о перенаселенности в развитых
странах является обманчивым и связано с чрезмерной скученностью
населения в определенных районах (мегаполисах), т.е. с проблемой
оптимального размещения населения.
Другое возражение оппонентов состоит в том, что увеличение
продолжительности жизни и так уже привело к значительному росту
доли хронически больных и нетрудоспособных стариков, поэтому
продление жизни приведет лишь к обострению экономических
проблем. С такой позицией, однако, трудно согласиться. Действительно, в развитых странах наблюдается постарение населения (рост
доли пожилых и старых людей в обществе), но до последнего времени
это было вызвано вовсе не увеличением длительности жизни, а
исключительно снижением рождаемости! Этот факт был давно
установлен демографами в сотрудничестве с Комиссией по народонаселению ООН (Сови, 1969]. Более того, как это ни парадоксально, но
увеличение длительности жизни в XX в. оказывается, наоборот,
препятствовало старению населения (это связано с тем. что рост
8
продолжительности жизни населения происходил в основном за счет
снижения смертности в ранних возрастах) (Там же1.
Разумеется, дальнейшее увеличение продолжительности жизни
будет приводить к увеличению доли людей с большим паспортным
возрастом. Но если такое продление жизни будет достигнуто за счет
замедления процесса старения (в чем и состоит основная задача), то
доля больных и немощных людей может даже уменьшиться.
Завершая обсуждение проблемы продления жизни, нам хотелось
бы высказать и свое мнение по данному вопросу. Нам представляется,
что следует развивать как сами исследования по продлению жизни,
так и изучение возможных последствий значительного увеличения
продолжительности жизни людей. Вместе с тем вопрос о том, нужно
ли продлевать жизнь, просто исчезнет, когда станет ясно. как это
можно будет сделать. Действительно, если принципиальные противники продления жизни будут вынуждены подтверждать свою
позицию личным примером, а остальные люди будут жить намного
дольше их. то дискуссии по этому вопросу быстро прекратятся ввиду
малочисленности оппозиции! В самом деле. отказ от средств
продления жизни будет выглядеть тогда столь же нелепо, сколь
нелепо сейчас выглядело бы пассивное самоубийство путем отказа от
современных эффективных методов лечения инфекций. Разработка и
внедрение средств продления жизни неизбежны, поскольку это есть
борьба за жизнь человека. Подобная позиция согласуется и с
марксистским пониманием перспектив человека, согласно которому
ценность человеческой жизни является самоочевидной и самодостаточной [Фролов, 19831.
Возвращаясь к биологии продолжительности жизни, хотелось бы
отметить, что цели и задачи данной науки не сводятся все-таки
только к проблеме'продления человеческой жизни, какой бы важной
и актуальной она ни была. Ранее уже отмечалось значение этой
дисциплины для разработки фундаментальных проблем биологии
(выяснение временной организации живого). Кроме того,
исследования по биологии продолжительности жизни уже сейчас
могут быть полезны при решении целого ряда практических задач.
Так. в демографии при изучении и прогнозировании продолжительности жизни уже давно пытаются найти биологический эталон
длительности жизни, относительно которого можно было бы оценивать направление и величину влияния различных социальных
факторов [Урланис. 19781. Аналогичная проблема стоит и перед
здравоохранением, поскольку для оценки его эффективности необходимо определять резервы и пределы снижения смертности
людей, сопоставляя достигнутые в разных районах результаты с
учетом эколого-генетических различий сравниваемых человеческих
популяций. Экология, токсикология, фармакология и радиобиология
уже сейчас остро нуждаются в эффективных методах оценки влияния
различных воздействий на длительность жизни, особенно в случае
отдаленных эффектов воздействий. Для медицинской демографии
важно определить влияние факторов природной среды на смертность
9
<< Пред. стр. 1 (из 41) След. >>
Список литературы по разделу