有没有可能存在「不能繁殖但可以永生」的生物？
有没有一种生物，它能够摆脱生老病死的宿命，永远地活下去，却又无法繁衍后代？这个问题听起来像是科幻小说里的情节，但当我们深入探讨生物学的奥秘时，你会发现，在某些特定的生命形式中，这并非完全不可能。
首先，我们要明白“不能繁殖”和“永生”这两个概念在生物学上的含义。
“不能繁殖”，在生物学上通常指的是个体本身失去了通过有性或无性方式产生后代的能力。有性繁殖需要精子和卵子结合，无性繁殖则可以通过分裂、出芽等方式复制自身。如果一个生物无法产生配子，或者其生殖系统出现永久性损伤，那么它就被认为是不能繁殖的。
“永生”，则意味着个体可以无限期地存活下去，不受衰老、疾病或外伤的限制。这并不意味着它们不会死亡，而是它们不会因为自然衰老而死亡。
那么，什么样的生物有可能同时具备这两种特性呢？
1. 基因损伤修复到极致的个体
生命的基础在于DNA，DNA会随着时间的推移不断受到各种内外部因素（如自由基、紫外线辐射、复制错误等）的损伤。生物体有修复DNA损伤的机制，但这些机制并非完美，修复的效率会随着年龄的增长而下降，这是衰老的一个重要原因。
设想一下，如果存在一种生物，它的DNA修复机制异常强大，几乎能够完全修复所有的DNA损伤。也就是说，它不会因为DNA损伤的累积而导致细胞功能衰退，不会出现端粒缩短（染色体末端的保护帽，每次细胞分裂都会缩短，最终导致细胞停止分裂），也不会因此引发癌症或细胞凋亡。
如果这样的生物，在生理上就已经失去了生殖能力，或者其生殖系统因为某种原因（比如进化过程中遗失了生殖能力，或者其生存环境根本不需要繁殖）而无法运作，那么它就有可能做到“不能繁殖但可以永生”。
2. 特殊的生命周期与修复机制
我们知道，在自然界中存在一些“接近永生”的生物，比如某些水母。有一种叫做灯塔水母（Turritopsis dohrnii）的物种，它在成年后，可以通过一种叫做“细胞重编程”（transdifferentiation）的过程，将体内的细胞变回更早期的细胞状态，然后重新分化成新的水螅体。这种生命周期可以无限循环，理论上是不会衰老的。
如果我们可以想象一种生物，它的生命周期不依赖于繁殖，而是依赖于某种更根本的“自我维持”机制。例如，它可能是一种高度复杂的、能够自我修复和替换细胞的个体，而不是由无数个细胞组成的集合体。
假设这个生物的“身体”由一种极其稳定的、能够自我复制和修复的材料构成，它不需要分裂来生长，也不需要基因重组来产生后代。它的“存在”更像是一种能量或信息的稳定存在，通过某种内部机制来维持其结构和功能。
而它的“不能繁殖”则可能是因为它不存在繁殖的必要性，或者它的结构决定了它无法产生用于繁殖的“后代”。例如，如果它是一个单细胞生物，但它的细胞分裂并不是为了产生新的个体，而是为了替换老化的部分，并且这个替换过程是无限的，同时它又没有细胞间的协同作用去形成“后代”。
3. 能量吸收与代谢的极端优化
生物体的生命活动需要能量。衰老的一个重要方面是能量代谢效率的下降，以及代谢废物（如自由基）的累积。
如果一种生物能够以极高的效率吸收和利用能量，并且其代谢产物几乎无害或能够被即时清除，那么它就可以维持长久的生命。
想象一种能够直接吸收宇宙中的某种能量（比如暗能量，虽然我们对暗能量的认识还非常有限），并且能够将其高效地转化为维持自身结构和运作的能量，同时其“身体”的构建和修复过程也由这种能量直接驱动。
如果这样的生物，其“存在”形式不允许它进行遗传物质的传递（比如它根本就没有遗传物质），或者它被设计成一个独立的、不可分割的个体，那么它就满足了“不能繁殖”的条件。
4. 意识或信息体的永生
如果我们将“生物”的定义放宽，甚至可以考虑非物质化的生命形式。
比如，如果一种生物的本质是某种高度复杂的“意识”或“信息模式”。这种模式可以存在于某种稳定的媒介中，并且能够不断地自我更新和维护，防止信息腐败。
如果这种信息模式不依赖于生物体的繁殖来传递，而是可以“备份”和“恢复”，或者其存在本身就是一种“稳定状态”，那么它就可能实现永生。
而“不能繁殖”在这里可以理解为，它无法将自己的“信息模式”以一种能够独立存在、独立进化的方式传递给新的“个体”。例如，它可能只能复制自身的信息，但复制后的信息仍然是“同一个”个体的一部分，而不是产生一个独立的“后代”。
总结一下，要实现“不能繁殖但可以永生”，需要满足以下几个关键点：
极致的自我修复能力： 能够对抗或完全修复所有导致细胞或个体衰老的因素，尤其是DNA损伤和端粒缩短。
不受衰老限制的生命周期： 避免生物体因时间流逝而功能下降。
失去或从未拥有繁殖能力： 其生理结构或生存策略决定了它无法进行有性或无性繁殖，或者其生殖系统已经退化或不存在。
虽然在自然界中，我们目前还没有发现完全符合这两项条件的生物，但一些研究中的生物（如灯塔水母的转分化能力）以及一些理论上的生命形式，都为我们提供了想象的空间。也许在宇宙的某个角落，或者在未来的科学发展中，我们会遇到这样一种奇特的生命。
关键在于，生命的形式是多种多样的，我们不能用固有的思维去限制它。一个“不能繁殖”的生物，未必是“不完整的”生物，它可能只是以一种我们尚未理解的方式，将“存在”本身作为了它的终极目标，并且已经找到了完美的实现方法。
首先，我们要明白“不能繁殖”和“永生”这两个概念在生物学上的含义。
“不能繁殖”，在生物学上通常指的是个体本身失去了通过有性或无性方式产生后代的能力。有性繁殖需要精子和卵子结合，无性繁殖则可以通过分裂、出芽等方式复制自身。如果一个生物无法产生配子，或者其生殖系统出现永久性损伤，那么它就被认为是不能繁殖的。
“永生”，则意味着个体可以无限期地存活下去，不受衰老、疾病或外伤的限制。这并不意味着它们不会死亡，而是它们不会因为自然衰老而死亡。
那么，什么样的生物有可能同时具备这两种特性呢？
1. 基因损伤修复到极致的个体
生命的基础在于DNA，DNA会随着时间的推移不断受到各种内外部因素（如自由基、紫外线辐射、复制错误等）的损伤。生物体有修复DNA损伤的机制，但这些机制并非完美，修复的效率会随着年龄的增长而下降，这是衰老的一个重要原因。
设想一下，如果存在一种生物，它的DNA修复机制异常强大，几乎能够完全修复所有的DNA损伤。也就是说，它不会因为DNA损伤的累积而导致细胞功能衰退，不会出现端粒缩短（染色体末端的保护帽，每次细胞分裂都会缩短，最终导致细胞停止分裂），也不会因此引发癌症或细胞凋亡。
如果这样的生物，在生理上就已经失去了生殖能力，或者其生殖系统因为某种原因（比如进化过程中遗失了生殖能力，或者其生存环境根本不需要繁殖）而无法运作，那么它就有可能做到“不能繁殖但可以永生”。
2. 特殊的生命周期与修复机制
我们知道，在自然界中存在一些“接近永生”的生物，比如某些水母。有一种叫做灯塔水母（Turritopsis dohrnii）的物种，它在成年后，可以通过一种叫做“细胞重编程”（transdifferentiation）的过程，将体内的细胞变回更早期的细胞状态，然后重新分化成新的水螅体。这种生命周期可以无限循环，理论上是不会衰老的。
如果我们可以想象一种生物，它的生命周期不依赖于繁殖，而是依赖于某种更根本的“自我维持”机制。例如，它可能是一种高度复杂的、能够自我修复和替换细胞的个体，而不是由无数个细胞组成的集合体。
假设这个生物的“身体”由一种极其稳定的、能够自我复制和修复的材料构成，它不需要分裂来生长，也不需要基因重组来产生后代。它的“存在”更像是一种能量或信息的稳定存在，通过某种内部机制来维持其结构和功能。
而它的“不能繁殖”则可能是因为它不存在繁殖的必要性，或者它的结构决定了它无法产生用于繁殖的“后代”。例如，如果它是一个单细胞生物，但它的细胞分裂并不是为了产生新的个体，而是为了替换老化的部分，并且这个替换过程是无限的，同时它又没有细胞间的协同作用去形成“后代”。
3. 能量吸收与代谢的极端优化
生物体的生命活动需要能量。衰老的一个重要方面是能量代谢效率的下降，以及代谢废物（如自由基）的累积。
如果一种生物能够以极高的效率吸收和利用能量，并且其代谢产物几乎无害或能够被即时清除，那么它就可以维持长久的生命。
想象一种能够直接吸收宇宙中的某种能量（比如暗能量，虽然我们对暗能量的认识还非常有限），并且能够将其高效地转化为维持自身结构和运作的能量，同时其“身体”的构建和修复过程也由这种能量直接驱动。
如果这样的生物，其“存在”形式不允许它进行遗传物质的传递（比如它根本就没有遗传物质），或者它被设计成一个独立的、不可分割的个体，那么它就满足了“不能繁殖”的条件。
4. 意识或信息体的永生
如果我们将“生物”的定义放宽，甚至可以考虑非物质化的生命形式。
比如，如果一种生物的本质是某种高度复杂的“意识”或“信息模式”。这种模式可以存在于某种稳定的媒介中，并且能够不断地自我更新和维护，防止信息腐败。
如果这种信息模式不依赖于生物体的繁殖来传递，而是可以“备份”和“恢复”，或者其存在本身就是一种“稳定状态”，那么它就可能实现永生。
而“不能繁殖”在这里可以理解为，它无法将自己的“信息模式”以一种能够独立存在、独立进化的方式传递给新的“个体”。例如，它可能只能复制自身的信息，但复制后的信息仍然是“同一个”个体的一部分，而不是产生一个独立的“后代”。
总结一下，要实现“不能繁殖但可以永生”，需要满足以下几个关键点：
极致的自我修复能力： 能够对抗或完全修复所有导致细胞或个体衰老的因素，尤其是DNA损伤和端粒缩短。
不受衰老限制的生命周期： 避免生物体因时间流逝而功能下降。
失去或从未拥有繁殖能力： 其生理结构或生存策略决定了它无法进行有性或无性繁殖，或者其生殖系统已经退化或不存在。
虽然在自然界中，我们目前还没有发现完全符合这两项条件的生物，但一些研究中的生物（如灯塔水母的转分化能力）以及一些理论上的生命形式，都为我们提供了想象的空间。也许在宇宙的某个角落，或者在未来的科学发展中，我们会遇到这样一种奇特的生命。
关键在于，生命的形式是多种多样的，我们不能用固有的思维去限制它。一个“不能繁殖”的生物，未必是“不完整的”生物，它可能只是以一种我们尚未理解的方式，将“存在”本身作为了它的终极目标，并且已经找到了完美的实现方法。
网友意见
“不能繁殖但可以永生的生物”有可能暂时存在。
所谓繁殖，就是自我复制，是自我制造能力的一部分。在永远的时间里，这生物完全可能再次获得繁殖能力。
这背后的理论是，生命是物质·能量·信息的运动模式，其基本能力是自我制造，以此在时空中留存有组织的信息。你可以将生命理解为自然选择塑造的信息[1]。自我制造的能力是构成生物的分子就具备的，新陈代谢、生长、繁殖都是自我制造的产物。突变是在留存过程中和自我制造过程中出现的、未被自我制造能力完全修复的错误。
繁殖对留存信息的功能是制造新的信息存储装置，以备旧装置因事故等损坏。如果旧装置具有极其强大的修复能力或者物理性质上无法破坏，繁殖就是毫无必要的。“生命都会繁殖”是会被直接证伪的假命题[2]。
“只要不必要就不繁殖”在恶劣的环境里是优于传统育种的策略：你不必担心种群激增导致本就匮乏的资源变得更加贫瘠、让你的物种爆发内战。
在二十一世纪，合成生物学的黎明，要想象一个地球型碳基生命体具有无时间限制的生存能力与自我修复能力并不困难：
- 它具备像现实存在的细菌 Candidatus Desulforudis audaxviator 那样的代谢路径，可以在黑暗中从岩石里提取化学能，可以从电离辐射中获取能量；
- 如果是真核生物，它可以保持它的端粒长度（原核生物无此必要）；
- 它可以清除细胞内的自由基；
- 它可以修复基因组受到的损伤；
- 它可以在太空或岩石圈深处成亿年地存活而毫无损坏；
- 它的 RNA 或蛋白质有拉马克式的自动编辑选项，来适应新的环境。
地球生物已经表现出以上所有的能力，而且不限于单细胞生物。粘孢子虫证明了多细胞生物可以纯靠无氧呼吸生存。多种动植物证明了多细胞生物可以不断替换自己体内的老旧细胞。乌贼和章鱼大量编辑 RNA 来适应环境。多种植物使用朊毒体记忆环境信息。所以只要有一个长期稳定的环境供我们去研究，就应该能在那里找到地球生物持续存活上亿年的证据。
根据《自然-通讯》杂志上的一篇论文[3]，在贫瘠的深海沉积物中，有微生物群落在 1.015 亿年间保持存活。
经过几百万年时间在海底沉积下来的沉积物里几乎没有能让细胞维持代谢活跃状态的能量。虽然科学家已经让沉积物中的微生物群落恢复分裂，但尚不清楚它们是如何在如此恶劣的条件下生存，以及究竟存活了多久。
日本国立研究开发法人海洋研究开发机构的诸野祐树及其同事分析了从南太平洋环流区的深海平原沉积物中 74.5 米深度以下收集的沉积物样本（该位置约在海平面以下 3700~5700 米）。这些沉积层是在 1300 万年前到 1.015 亿年前沉积下来的，包含的有机物非常贫乏，存在少许氧气。作者进行了孵化实验：采用以同位素标记的碳和氮基质作为生物活动示踪剂，检验 1300 万年前到 1.015 亿年前样本中的细胞是否能够以基质为食、正常分裂。他们发现，某些微生物对孵化条件反应迅速，在 68 天的孵化期内数量增加了超过万倍。在 1.015 亿年前的沉积物样本中，他们观察到微生物活跃摄取同位素标记的化合物、细胞总数在增加。作者利用 DNA 测序和16S rRNA 基因谱分析技术，确定了这些微生物大多是需氧细菌。
作者指出，海底渗透性的降低和沉积物层的厚度似乎会阻止微生物在各层之间移动。他们总结表示，海底沉积物中的微生物群落可以至少保持代谢活跃状态长达 1.015 亿年。
这些微生物在极度恶劣的环境里生存一亿年所用的方法，是基本停止分裂、把细胞器和微弱的能量都拿来维持生存，和地下深层的微生物的策略类似：它们数百年乃至数千年分裂一次。在人类提供的环境里就可以恢复高速分裂。
所以你可以想象：在地球深处，已经有微生物完全停止了繁殖并战胜了死亡。它们将分裂功能当做古老的遗产，没有个体再使用它。它们只是缓慢地向前移动，在厚重的岩石保护下无声地存活着，直到地球的尽头。有一天太阳或者其它的天体会将地球粉碎，这些生物会跟随碎片在宇宙的永夜里坠落，有的会在天体上或太空中再造生物圈。
参考
- ^ 虽然我十分反对《自私的基因》，但道金斯在很多方面的论述是正确的
- ^ 因为它在宣称太监、大部分蚂蚁物种的工蚁之类不具繁殖能力的个体是非生命。
- ^ https://www.nature.com/articles/s41467-020-17330-1
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