寿命
生物学における寿命には2つの考え方がある。たとえばアユを海水で育てると2年以上生き延びることが知られている。そこで、アユの寿命は実は2年くらい、というのは確かに正しいのであるが、実際の河川では、アユはほぼすべて1年で死ぬ。一年草も自然条件では1年で開花・結実枯死するが、開花条件を満たさなければ何年も生きるものが多い。つまり、アユや一年草の寿命は1年とも、2年(もしくはそれ以上)ともいうことができる。そこで、条件を整えてやった場合に実現する寿命を生理的寿命、その生物が実際に生活している場で見られる寿命を生態的寿命として区別する。我々の見る一般的な動物の個体は老化して死に、人間と同じように生理的・生態的寿命を考えることができる。ただし、生物界全体を見渡した場合、生理的寿命があるものはむしろ少数派である。属する種の過半数に生理的寿命があるものは動物だけといってよく、動物の中でも海綿動物、腔腸動物や扁形動物では生理的寿命は認められていないものが多数を占める。
動物(おそらくは脊椎動物のみ)の生理的寿命だけに成り立つ論であるが、細胞分裂のたびに染色体の端にあるテロメアが短くなり、ある程度以下になると細胞分裂できなくなる現象から。しかし、これは(他の真核生物は保持している)テロメラーゼを失うことにより動物が生理的寿命を設定している、という方が正しい可能性が高く、おそらく原因と結果をはき違えている。脊椎動物でもテロメラーゼ活性が程度の差はあれ、認められる種も確認されている。例えば、メダカではテロメラーゼの活性が、成長過程にある若齢では極めて高く体細胞分裂後もテロメアを延伸し長さを維持しているが、成長期が終わりほとんど体重増加が認められなくなる1歳齢以降は、加齢に従い活性が低下し維持されるテロメア長も徐々に短くなる。ある齢以降に体細胞のテロメラーゼ活性が低下することがテロメア短縮を引き起こし、その結果、老化し死に至るのではないか思われる。つまり、メダカではテロメラーゼ活性を制御することでテロメアの長さを制御し、体細胞=個体を老化させ老衰死に導いているのであろう。老化は遺伝子的に積極的なプロセスであり、テロメア長は老化の原因ではなく制御因子の一つだということである。
例えばホヤ類では岩に固着するホヤ成体には生理的寿命が認められた種はないが、その分散形態であり運動性のあるオタマジャクシのような幼生には生理的寿命がある(時期が来ると岩に固着して変態し、脊索その他運動に必要な部分を捨て去る)。この変態はもちろん積極的な整然とした遺伝的プロセスであろう。その幼体が幼形成熟により、運動性形態のまま性成熟するようになったものがオタマボヤではないかとされている。そして同じ脊索動物(尾索動物)でありながらオタマボヤには生理的寿命がある。オタマボヤは脊椎動物に非常に近縁とされ、全ての脊椎動物には生理的寿命があるとされている。上記から、脊椎動物に生理的寿命があるのは祖先となったホヤ幼生の運動部分に寿命があったためという偶然と創始者効果のためであるという仮説が成り立つ(ただし、それぞれの分類群の分岐や着生ホヤの生理的寿命の有無を含め異論が多いことに注意)。老化→死に至る遺伝的なプロセスに整然としている部分が多いことも説明が付く。この仮説に従えば、上記の一年草の生理的寿命(開花スイッチが葉齢によっても入るようになっただけ)はもちろん、動物の別の分類群、例えば昆虫などの節足動物(脱皮動物)の寿命は別途獲得されたことになる。ちなみに最近の研究では昆虫種の多くでは体細胞にもテロメラーゼが常時発現したりテロメラーゼとは異なる機構でテロメアを延伸していること(線虫(C. elegance。脱皮動物に含まれる)でも同様)、体細胞でも分裂の有限性は認められないことが昔から知られていること、なことなどから、脊椎動物の生理的寿命とは起源が異なることが強く示唆されている。
アメリカ合衆国ユタ州、フィッシュレイク国立森林公園のアメリカヤマナラシ(ポプラの一種)の森は個々の木が同じ根を共有している。この根の推定樹齢は約8万年と考えられている。単一個体ではスウェーデンのダーラルナ州で発見されたドイツトウヒの根で、推定樹齢約9550年と推測されている個体がある。樹幹に着目した場合、カリフォルニア州ホワイトマウンテンのヒッコリーマツで推定樹齢は約5500年となっている。