如何从生物进化的角度来解释动物寿命和端粒基因？？

可可 2021-06-12 13:12

1，为什么要有端粒？
对于环状基因组的生物来说不需要端粒。但对于线性染色体的生物，简单来说，因为DNA聚合酶的性质，每次DNA复制都会丢失一点末端序列。如果没有一个末端延长机制，染色体会不可逆的缩短。端粒其实是一段重复序列，可以通过端粒酶向末端重复延长。
但如果有其他末端延长机制，端粒也不是必须的。果蝇就没有标准的端粒，用一套转座子系统实现染色体末端延长的功能。
有了线性染色体加上端粒系统，就可以实现遗传信息的无限复制。
2，为什么普通体细胞中端粒酶活性要被限制？
我觉得这个才是楼主问的问题。
多细胞生物会分化发育为体细胞和生殖细胞。在生殖细胞中端粒酶活性完好无损，但在普通体细胞中没有端粒酶，于是普通体细胞的分裂周期便受端粒长度开发者_StackOverflow的限制。
普通体细胞没有端粒酶属于细胞分化的结果，可以套用蚁群来理解。为什么工蚁不能生殖？因为这样就乱套了。多细胞生物是一个整体，不需要每个细胞来分化繁殖，反而经常需要少数细胞的自我牺牲来保全个体。如果套自私基因的说法，体细胞要扩展自己的基因只能通过同一个个体的生殖细胞实现。如果体细胞无限繁殖，就成癌细胞了。
3，寿命和端粒有没有关系？
理论上说即便有上述一整套系统，从DNA和细胞复制的角度说多细胞生物还是可以永生的：因为干细胞中有端粒酶活性，理论上可以无限产生各种体细胞，因此理论上说端粒系统不是限制生命寿命的因素。
至于为什么生物会死亡，这个问题太大，我回答不了。但即便是单细胞的酿酒酵母(budding yeast)也是有寿命的，每次出芽都会在身上留下一个疤，到了一个极限也会挂。

---

losinglover 开发者_如何学C 2021-06-12 13:17

生物最基本的两个功能就是生存和繁殖，或者繁殖更重要，在生物体性成熟可以完成繁衍任务时也是身体最强健和端粒最活跃的青壮年期，而繁殖后的抚育后代则不需要父代有活跃的端粒，所以生物体的端粒也随着寿命增加而不断磨损，并且磨损到一定阶段时机体的自我更新和代谢能力下降，导致机体死亡。所以从进化角度看，端粒的长度能维持细胞活性到繁殖后代就已经是进化的结果了。

---

李东 2021-06-12 1开发者_Go百科3:34

这个问题有意思！可以把脑洞打开想象一下，如果一个物种可以长生的话，还需要繁殖吗？即便需要繁殖也要主动地去限制新生命的诞生，谁也不愿自己主动死去而把空间留给别人。如果长生不死，就没有了遗传与变异，环境大变时这个物种只有死路一条。所以，端粒、衰老消亡都是生物进化中的有利因素。

---