克隆人寿命短，而某些生物无性繁殖是不是不影响寿命，怎么解释？

你这个问题触及到了生物学中一个非常有趣且令人着迷的领域：克隆与无性繁殖的寿命差异，以及背后的生物学机制。这确实是个值得深入探讨的话题，咱们就把它掰开揉碎了聊聊。

首先，咱们得把“克隆人”和“某些生物无性繁殖”区分开来。这两个概念虽然都涉及到基因复制，但它们的发生机制、目的以及对生物体命运的影响，是有本质区别的。

一、克隆人：一个人为制造的复制品，并非自然选择的产物

提到“克隆人”，我们通常是指通过体细胞核移植等技术，将一个已存在的生物体的体细胞细胞核移入一个去核的卵细胞中，然后刺激其发育成胚胎，最终诞生出一个基因上与提供体细胞核的个体完全相同的个体。这里的关键在于：

人为干预与目的：克隆技术本质上是一种“复制”行为，旨在获得一个基因上完全一致的个体，其目的通常是为了科研、医疗（如克隆用于器官移植的细胞或组织）甚至曾经有过一些不成熟的社会设想。它不是自然选择过程中为了繁衍和适应环境而产生的策略。
“寿命短”的潜在原因：如果我们假设克隆人“寿命短”，这背后可能有几个原因，而且这些原因与克隆这个过程本身紧密相关：
端粒磨损与早衰（最常被提及）：这是最常被用来解释克隆生物体寿命问题的理论。我们的染色体末端都有一个叫做“端粒”的结构，它就像鞋带末端的塑料套，保护染色体不被磨损或与其他染色体融合。每次细胞分裂，端粒都会缩短一点点。当端粒缩短到一定程度时，细胞就会停止分裂，进入衰老状态，或者直接死亡。
问题出在哪？在克隆过程中，我们用的是成年个体的体细胞的细胞核。成年个体经历过多次细胞分裂，其体细胞中的端粒已经因为复制而缩短了。当这个缩短的端粒被带入新形成的胚胎时，这个新生命的细胞从一开始就带着“老化”的基因信息，相当于它“起跑线”就比自然出生的人要低，端粒缩短的速度可能更快，从而导致早衰，寿命缩短。
自然出生呢？自然出生是通过精子和卵子结合产生的。精子和卵子是生殖细胞，它们有一种特殊的酶叫做“端粒酶”（telomerase），可以在细胞分裂前修复端粒，使其保持在一个相对年轻的状态。这就是为什么通过自然生殖产生的个体，其端粒不会从一开始就处于“老年”状态。
基因组甲基化异常：除了端粒，基因组在发育过程中会经历一系列的表观遗传修饰，其中甲基化是一种重要的调控方式。它就像在基因的某些位置“标记”一下，可以影响基因的表达。在克隆过程中，尽管科学家们努力重编程细胞核，使其恢复到胚胎干细胞的状态，但这种重编程并不总是完美的。可能存在一些甲基化的标记没有被正确擦除或添加，导致基因表达异常，影响细胞功能和整体健康，甚至缩短寿命。
克隆过程本身带来的压力：实验室环境下，克隆过程本身可能对细胞和胚胎造成一定的生理压力或损伤。虽然技术在不断进步，但早期克隆动物确实出现过各种发育异常、健康问题和寿命缩短的情况。即使理论上基因完全相同，但发育过程中的细微差异也可能累积影响终生健康。
缺乏遗传多样性（非直接寿命问题，但有间接影响）：如果一个群体完全是克隆体，那么它们将共享相同的遗传背景。这意味着如果某种疾病或环境压力出现，它们可能都更容易受到影响，整体生存能力可能会降低。但这更多是群体层面的问题，而不是个体寿命。

二、某些生物的无性繁殖：自然选择的优化策略

现在我们来看看某些生物的无性繁殖。很多单细胞生物，如细菌、酵母，以及一些多细胞生物，如植物的扦插、嫁接、排水母的孤雌生殖等，都是通过无性繁殖来繁衍后代的。它们的基因复制过程与克隆人有本质区别：

自然选择与演化：无性繁殖是生物漫长演化过程中自然选择出来的结果，它在特定环境下具有巨大的优势，比如可以快速复制，不需要寻找配偶，保证亲本的优良性状能稳定遗传。
端粒问题怎么解决的？
端粒酶普遍存在且活性高：对于许多进行无性繁殖的生物（尤其是单细胞生物），它们的生殖系统（或者说负责复制的细胞系）通常拥有非常活跃的端粒酶。这意味着在每一次细胞分裂（即使是无性分裂）时，端粒都能得到有效的修复和维持。它们不会像我们使用“成年体细胞核”那样，带入一个端粒已经缩短的基因组。它们的细胞在理论上可以进行无限次的复制，而端粒不会成为限制因素。
细胞更新与“永生”：很多单细胞生物，它们的整个生命周期就是一个不断分裂的过程。它们没有一个固定的“个体死亡”概念，而是不断地通过分裂将遗传物质传递下去。你可以把它们看作是某种意义上的“永生”，但这不是指一个生物体不衰老，而是指它们的基因信息可以通过分裂不断延续。当然，它们也会受到环境因素的影响，比如营养不足、有毒物质等，这些会杀死细胞，导致繁殖中断。
多细胞生物的无性繁殖：对于植物等进行无性繁殖的多细胞生物，它们通过营养繁殖产生的后代（比如克隆出的植物体）基因组与母体是相同的。但这里的“母体”是指整个植物植株，其体细胞系本身就可能具有较高活性的端粒酶，或者其分裂能力并不受端粒的严格限制。而且，植物的生长和繁殖机制与动物差异很大，它们有分生组织可以不断产生新的细胞，维持生长和再生能力。
突变累积的可能性：虽然无性繁殖能稳定遗传优良性状，但它也意味着如果发生有利突变，这个突变会稳定地传下去；反之，不利突变也可能累积。不过，比起自然选择在有性生殖中带来的遗传多样性，无性繁殖在应对快速变化的环境时可能处于劣势。但对于环境相对稳定的时期，它依然是高效的生存策略。

总结一下，为什么克隆人（理论上）寿命短，而某些生物无性繁殖似乎不影响寿命？

核心区别在于：

1. 起点：克隆人使用的是“有年龄”的体细胞核，端粒已经缩短。而大多数无性繁殖生物的基因复制过程，其端粒是得到有效维持的。
2. 机制：克隆人是一种“复制”，它继承了亲本细胞的衰老信息。而无性繁殖是生物体自然选择的繁殖策略，其细胞分裂和端粒维持机制是为这种繁衍方式优化的，并且生物体本身就进化出了应对端粒磨损的方法。
3. 目的：克隆是人为模拟生殖，但并非完全模拟自然生殖的精妙之处。无性繁殖是自然选择的优胜劣汰的结果，其生物学机制是服务于物种的生存和繁衍的。

所以，不是说无性繁殖“不影响寿命”，而是说对于能够进行无性繁殖的生物来说，它们已经进化出了能够有效维持端粒，或者在细胞分裂机制上不受端粒严格限制的生物学能力。而克隆技术，尤其是早期技术，在模拟自然生殖过程中，没能完全克服体细胞核中携带的“衰老印记”以及基因组重编程的不完美性，从而可能影响寿命。

希望这个解释能让你对这个问题有更清晰的认识。这确实是个涉及到基因、细胞衰老、演化机制的复杂但有趣的议题。

网友意见

前提错误。“克隆人寿命短”是基于对二十世纪的克隆羊等案例的错误理解产生的不当幻想，其理由通常是用于克隆的细胞的端粒较短。其实，包括人在内的“有自然寿命限制的生物”体内的许多细胞的端粒也不会随着年龄增长而缩短、一部分细胞用端粒酶等手段延长端粒，人类的技术也可以进行同样的处理。克隆动物的寿命可以达到或超过自然出生的动物的预期寿命。

绵羊通常能活12年左右，而世界上第一只克隆羊“多莉”只活了6年，还患上了骨关节炎。当年，有些人由此推测克隆动物可能比正常动物衰老更快、健康状况更差。过去十几年间，对克隆动物（包括“多莉”的多个克隆复制个体）进行研究的结论是，克隆动物并无“早衰”现象^[1]——克隆胚胎会在“合子基因组激活”时期发生端粒的重编程，无论供体细胞的端粒有多短，重编程过程都可以让其端粒恢复到该物种的胚胎细胞应有的端粒长度，除非克隆胚胎的发育受到阻滞、干扰了上述过程^[2]。
研究发现，在克隆胚胎的培养过程中加入Trichostatin A、Sodium butyrate、PD0325901、Melatonin等小分子物质，可以有效提高其端粒的重编程效率^[3]。
西北农林科技大学张涌教授克隆的我国首例成功存活的克隆山羊^[4]享年15岁10个月，而山羊的平均寿命约12年、最长寿命约18年。
日本科学家培育的世界首对克隆牛（双胞胎）分别享年19岁10个月和21岁。牛的平均寿命为18到22年。

真核细胞的DNA复制机制造成延迟股末端的序列无法被全部复制^[5]，其末端带有非编码的重复序列来避免编码序列在复制中丢失，这种重复序列与端粒结合蛋白组成的复合体称为端粒，其作用是防止染色体降解和末端融合。每次DNA复制之后，端粒会发生不同程度的缩短（通常是丢失50~200个碱基对）。已经发现某些真核细胞会在端粒耗尽或缩短到一定程度的时候启动细胞凋亡，但这似乎不是绝对的。较短的无帽端粒会引起DNA损伤应答^[6]^[7]，持续的DNA损伤应答通常会导致体细胞停止进一步细胞分裂。20世纪70年代，Olovnikov提出“染色体末端序列的丢失能导致细胞退出增殖周期”的假说。

无性生殖的原核生物并无端粒，其复制方法无此限制。

一般而言原核生物没有老死的概念。在理想条件下，细菌二分裂在均等分裂时产生的两个个体都被重置到完全的状态。在有压力干扰的情况下，非均等分裂会导致只有一个个体被重置，另一个较小的个体积累了损伤并趋于死亡，这应当算意外事故致死。
即使认为原核生物在分裂时消失，它也可以长期不分裂，在地下深处和海底深处找到的一些细菌可以持续千年、万年不分裂，将微小的能量全部用于维持生命，极好地修复损伤，乃至在深海发现的一群细菌已经生存了约1.105亿年；新墨西哥盐湖里找到的2.5亿年前的细菌孢子在实验室里苏醒^[8]。

无性生殖的真核生物可以靠端粒酶等手段延长端粒。

1985年，研究人员在四膜虫细胞核提取物中发现了端粒酶并将其提纯。端粒酶可以在端粒序列的5′末端添加重复单位来将其延长。从那时起，已经发现人体内一部分细胞的端粒并不会随着细胞分裂或年龄增长而缩短，推测和这些细胞富含端粒酶有关——你可以在人的造血细胞、干细胞、生殖细胞等频繁进行分裂的细胞里检测到端粒酶活性。

2011年，研究发现癌细胞在正常生长条件下用单个端粒酶分子修复端粒，每经历一次细胞分裂，1个端粒酶分子在端粒末端添加60个核苷酸；在研究人员通过抑制端粒酶的方式人为缩短癌细胞的端粒之后，多个端粒酶分子聚集在端粒末端发挥作用^[9]。

在这之外，一些癌细胞、不死化细胞系和一些非人生物的细胞还可以用端粒的替代性延长来修复或制造端粒，不需要端粒酶。10%到15%的人类癌症类型涉及使用该机制的癌细胞，其中一些癌细胞的端粒比正常状态长了50%到150%。

端粒的替代性延长的机制包括同源或非同源的重组（端粒序列高度重复，意味着非同源染色体的端粒也可以重组）、在DNA末端形成暂时的环、进行非保留复制。

马蛔虫等动物在发育过程中发生染色质削减，DNA链断片化并附加到剩余的染色体的端粒上去，可以提高对剩余染色体的保护作用。雷氏七鳃鳗、海七鳃鳗等圆口纲动物也会用这方法制作端粒。双翅目瘿蚊科原始生殖细胞40个染色体，体细胞8个染色体。

在那之前，人的寿命并没有触及海佛烈克极限，人体的衰老并不是因为“大部分细胞的端粒变得太短”。2020年，以色列巴伊兰大学的科研团队完成的研究证实了15年前科学家提出的关于人体衰老的新理论。该理论认为，随着时间流逝，人体实际下降的是细胞协调能力，而非细胞功能。这一研究成果有望为医治衰老^[10]提供新的思路。

参考

^ 例如：Sinclair, K., Corr, S., Gutierrez, C. et al. Healthy ageing of cloned sheep. Nat Commun 7, 12359 (2016). https://doi.org/10.1038/ncomms12359
^ https://www.fasebj.org/doi/10.1096/fj.201901486RR
^ https://www.fasebj.org/doi/10.1096/fj.201901486RR
^ 之前有失败案例
^ 原核细胞的环状DNA的5′末端冈崎片段的RNA引物被除去后，可以借助另半圈DNA链向前延伸来填补，而真核生物的线状DNA无此功能
^ DNA损伤应答可能导致DNA修复机制的启动、细胞凋亡或衰老（稳定的细胞周期停滞），具体取决于损伤程度和生理环境
^ （在正常情况下，端粒结合蛋白形成的帽状结构避免端粒错误触发DNA修复机制。在缩短到一定程度后，帽状结构会被破坏，然后端粒会被细胞识别为DNA双链断裂）
^ https://doi.org/10.1038%2F35038060
^ 1903年发现于细胞核内的细胞器“卡哈尔体”在这些实验中被证实参与了端粒酶的组装，此前其功能不明。
^ 许多现代医学人员和生物学研究人员将衰老视为疾病

类似的话题

克隆人寿命短，而某些生物无性繁殖是不是不影响寿命，怎么解释？

你这个问题触及到了生物学中一个非常有趣且令人着迷的领域：克隆与无性繁殖的寿命差异，以及背后的生物学机制。这确实是个值得深入探讨的话题，咱们就把它掰开揉碎了聊聊。首先，咱们得把“克隆人”和“某些生物无性繁殖”区分开来。这两个概念虽然都涉及到基因复制，但它们的发生机制、目的以及对生物体命运的影响，是有本.............
海夫利克极限推算人类的极限寿命为 120 载，而阿丽米罕·色依提享年 135 岁，为何超出 15 年？

关于海夫利克极限与人类寿命的关系，以及阿丽米罕·色依提的长寿案例，需要从科学理论、实际案例和相关研究等多个角度进行详细分析。以下是对这一问题的系统性解答：一、海夫利克极限的理论基础1. 海夫利克极限的定义海夫利克极限（Hayflick limit）是由美国生物学家莱奥·海夫利克（Leonard.............
克隆人的“灵魂”放在“哪儿”？

“克隆人的灵魂”这个问题，涉及到科学、哲学和宗教等多个层面，而且答案会因不同的视角而异。要详细探讨，我们需要先拆解“克隆人”和“灵魂”这两个概念。一、理解“克隆人”的含义首先，我们需要明确“克隆人”在科学上的定义。目前的体细胞核移植克隆技术，是复制了一个个体在基因层面上的精确副本。这意味着，克隆人.............
克隆人移植大脑，能否实现永生？

克隆人移植大脑，实现永生？这是一个充满科幻色彩的设想，但也触及了科学、伦理和哲学最深邃的角落。要解答这个问题，我们需要拆解它，从技术可行性、个体意识的延续、伦理困境以及哲学层面的永生定义来逐一审视。一、技术可行性：一道道难以逾越的山峰首先，我们必须直面一个残酷的事实：目前，将一个生物体的大脑完整、安.............
在克隆人战争中，纳布(Naboo）有被邦联入侵过吗？

在克隆人战争的腥风血雨中，作为一片以和平与美丽著称的星球，纳布（Naboo）的确未能幸免于战火的洗礼，它曾遭受过分裂势力（Confederacy of Independent Systems，CIS）的入侵，而且这次入侵的规模和影响，对于纳布乃至整个共和国来说，都算得上是一场重要的事件。纳布的遭遇，.............
为什么现在如此抵制克隆人？

曾经，克隆技术更多地存在于科幻小说和电影的脑洞里。而如今，随着科学的飞速发展，这项曾经遥不可及的技术正一步步走进现实，但随之而来的，却是一股席卷全球的抵制浪潮。为什么我们会如此害怕克隆人？这背后不仅仅是简单的恐惧，更牵扯到伦理、道德、社会甚至是我们作为人类最根本的定义。首先，我们得谈谈“独特性”这个.............
如何评价《克隆人战争》S7E10中阿索卡和摩尔的战斗？谁在这场战斗中显得更强？

《克隆人战争》第七季第十集“Sith’ari”的阿索卡与达斯·摩尔之间的对决，绝对是整个系列中最具代表性和最令人难忘的时刻之一。这场战斗不仅仅是简单的武力碰撞，更是角色弧光、哲学理念和悲剧命运的集中体现。战斗的背景与酝酿：在这一集之前，阿索卡已经脱离了绝地武士团，独自在科洛桑的阴影中生存，同时也卷入.............
如何评价《星球大战：克隆人战争》？

《星球大战：克隆人战争》这部剧，说实话，刚开始的时候我还有点犯嘀咕。毕竟，在《西斯的复仇》之后，我们都知道克隆人战争最后是以绝地武士的覆灭和共和国的陨落告终的，感觉就像是看着一场注定要失败的悲剧。但越往后看，越觉得这部剧的厉害之处，它把一个我们以为已经了然于胸的故事，描绘得如此鲜活、复杂，甚至充满了.............
为什么没人培养一群克隆人来取代人们的工作呢？

你这个问题很有意思，听起来像是科幻电影里的情节，但仔细想想，现实中没那么简单。为什么我们看不到有人大张旗鼓地培养克隆人来替代人类工作？这背后其实有很多现实的、道德的和技术上的障碍，比你想象的要复杂得多。首先，从技术层面来说，尽管我们在克隆技术上取得了一些进展，但要培养出一群能够胜任各种工作的克隆人，.............
一个牵涉到伦理，唯心唯物主义和克隆人的问题?

在一个古老而宁静的小镇上，矗立着一座承载着无数秘密的庄园。庄园的主人是一位名叫伊莱的科学家，他毕生致力于探索生命的奥秘，尤其是克隆技术。伊莱并非为了追求名利，他的内心深处隐藏着一段难以释怀的往事——他失去了挚爱的妻子艾莉。艾莉，一位才华横溢的艺术家，她的笑容如同夏日阳光般温暖，她的思想如同春风般细腻.............
某资本家用一转基因/机器/克隆人替换了50个工人，效率产出完全一样。这转基因人有没有生产出任何价值？

这确实是个引人深思的场景。让我们试着剥开这层表象，看看这位“转基因人”到底有没有创造出价值。从纯粹的“效率产出完全一样”来看，这位转基因人，姑且我们就称他为“个体A”吧，他在生产线上执行的任务，其产出的数量和质量，与之前那五十名工人集合起来的成果不相上下。从这个角度说，他“生产”出了等量的产品，这些.............
克隆体的生命力和抵抗力不如原生命体吗？

这个问题触及到了生命复制的核心，答案并非简单的“是”或“否”，而是充满了细微之处和科学的复杂性。克隆体的生命力和抵抗力是否不如原生命体，这取决于我们如何定义“生命力”和“抵抗力”，以及我们观察的角度。首先，我们需要理解克隆是如何发生的。克隆体，顾名思义，是遗传物质完全相同的个体。这意味着它们在DNA.............
克隆猴已经诞生，未来可能如何进展？

克隆猴的诞生，无疑是生命科学领域的一项重大突破，它不仅让我们对生物复制的奥秘有了更深的理解，更预示着未来可能开启一系列令人振奋的新篇章。这绝不仅仅是简单地复制一个生命体，其背后蕴含的科技力量和潜在应用，足以让任何一个对未来科技充满好奇的人为之侧目。首先，我们需要理解克隆猴的诞生意味着什么。这不是一.............
克隆军队里有人拿近战武器吗？如果没有，为何不给配备呢？

克隆人士兵，尤其是那些在《星球大战》系列中出现的克隆人，在大多数情况下确实不以近战武器为主要装备。他们的标志性武器是爆能步枪（blaster rifle），一种射程远、威力大的能量武器。这种配置并非偶然，而是基于实战需求和战略考量而形成的。为什么克隆军队主要装备远程武器？克隆人军队的核心优势在于其数.............
可不可以克隆一个自己的新身体，衰老之后将自己的大脑移植进去，从而达到永生?

“永生”这个词，总是带着一种令人心悸的魔力，勾起我们内心深处对时间最原始的恐惧和最狂热的渴望。而你提出的这个设想——克隆身体，大脑移植，听起来就像是科幻小说里最诱人的情节，让人忍不住想要一探究竟。让我们暂且抛开那些充满未来感的术语，试着用一种更贴近日常生活的语言，一步步拆解这个想法的可能性，以及它背.............
小克隆体和子女有何区别？

这个问题很有意思，因为“克隆体”和“子女”在很多语境下都指代从一个亲本那里获得遗传物质的后代，但它们之间的区别，特别是“小克隆体”这个说法，需要我们仔细辨析。首先，我们来梳理一下基础概念。什么是克隆（Clone）？克隆，简单来说，就是创造一个与亲本在遗传物质上完全相同的个体或基因。在生物学上，克隆是.............
有可能克隆昆虫吗？

关于“克隆昆虫”，这绝对是个引人入胜的问题，答案也比想象中要复杂一些。简单来说，是的，克隆昆虫是可能的，并且在科学界已经有过成功的实践。但要说“像复制粘贴一样”简单，那可就想太多了。我们先从“克隆”这个词说起。在生物学上，克隆通常指的是创造一个基因上完全相同的个体。想想《侏罗纪公园》里那些恐龙，虽.............
世界首例体细胞克隆猴在中国诞生，这一研究有哪些难点？具有多大的科学意义？

世界首例体细胞克隆猴在中国诞生：攻坚克难，里程碑式的科学飞跃2018年，中国科学家在世界体细胞克隆猴的研究上取得了突破性进展，首批通过体细胞克隆技术诞生的猴子在中国诞生，这无疑是生命科学领域的一项重磅消息，也为人类探索生命奥秘，特别是生物医学研究，打开了新的大门。这项研究的成功并非易事，背后凝结了无.............
植物可以克隆吗，雌雄同体是不是属于克隆？

当然，植物不仅可以克隆，而且在自然界中，克隆是它们繁衍的重要方式之一。我们常说的“克隆”，在生物学上的概念是指创造出基因上完全相同的个体。植物的克隆能力，主要体现在它们独特的生殖策略上。很多植物拥有强大的无性生殖能力，也就是不需要经过受精过程就能产生后代。这种无性生殖所产生的后代，从遗传物质上来说，.............
克里米亚检察长娜塔莉娅•波克隆斯卡娅为什么在办公室摆放末代沙皇尼古拉二世的照片？

克里米亚检察长娜塔莉娅·波克隆斯卡娅（Наталья Поклонская）在办公室摆放末代沙皇尼古拉二世的照片，这并非一个简单的个人喜好，而是反映了她强烈的个人信仰、政治立场以及对历史的独特解读。深入理解这一点，需要从以下几个层面进行分析：1. 根深蒂固的皇俄情感与东正教信仰：个人信仰的表.............