1.2. Краткая история вопроса

Чтобы лучше понять специфику биологии продолжительности жизни как науки, почувствовать стиль и особенности ее подхода, полезно знать, как и кем она формировалась. Поэтому краткий экскурс в историю этой науки представляет отнюдь не чисто исторический интерес. Поскольку для наших целей нет необходимости забираться далеко в глубь веков, мы начнем изложение истории со времени первого систематического обобщения фактов о длительности жизни, т. е. с XVII в.

Исследователи длительности жизни имеют все основания гордиться историей своей науки. У истоков этого направления стояли такие великие ученые, как К. Гюйгенс (1629-1695) В. Лейбниц (1646-1716) Э. Галлей (1656-1742) Л. Эйлер (1707-1783) и П. Лаплас (1749-1827). Их вклад, подробно рассмотренный в книге Э. Россета [Россет, 19811, был связан в основном с обобщением статистических данных о смертности людей в виде таблиц продолжительности жизни.

Первая такая таблица была построена в 1662 г. англичанином Дж. Граунтом (1620-1674) для жителей Лондона. На основании работы Граунта голландский физик К. Гюйгенс одним из первых рассчитал среднюю продолжительность жизни человека и предложил использовать подобные таблицы для расчета вероятности дожития до заданного возраста. К сожалению, сама таблица представляет теперь лишь чисто исторический интерес, поскольку Граунт не имел достоверных статистических данных. Последние (для г. Бреслау, ныне Вроцлава) были собраны позднее в Лондонском королевском обществе благодаря немецкому математику В. Лейбницу [см.: Россет, 19811. На основании этих материалов английский астроном Э. Галлей, именем которого названа известная комета, построил первую достоверную таблицу продолжительности жизни. Его метод расчета таблиц для стационарных популяций, известный как метод Галлея, использовался для построения всех таблиц смертности вплоть до конца XIX в. В 1760 г. метод Галлея был дополнен математиком Л. Эйлером, который опубликовал работу "Общие исследования о смертности и размножении рода человеческого".

Таблицами длительности жизни увлекался французский натуралист Ж. Бюффон (1707-1788), который старался связать продолжительность жизни с периодом роста организма. Согласно Бюффону, биологическая продолжительность жизни человека и других видов в 6-7 раз превышает период их роста; в случае человека это соответствует 90-100 годам.

Французский ученый П. Лаплас в 1812 г. развил вероятностную интерпретацию таблиц продолжительности жизни и предложил прямой метод их построения, который широко применяется и сейчас для расчета таблиц смертности лабораторных животных. Его ученик и последователь бельгийский ученый А. Кетле (1796-1874) стал одним из основателей современного метода построения таблиц продолжительности жизни.

Об этом первом историческом этапе разработки проблемы можно сказать, что это был период описательной статистики продолжительности жизни человека. В его развитии принимали участие ученые с широкими интересами и энциклопедическими познаниями. Они понимали, что природа едина, и не противопоставляли человека другим живым существам, а длительность жизни - другим признакам организма. Например, уже упомянутый А. Кетле был астрономом, математиком и статистиком. Он, будучи профессором математики, возглавлял, кроме того, бельгийскую государственную службу статистики и строил демографические таблицы смертности. Это не помешало ему написать книгу "Антропология" и распространить открытые им статистические закономерности не только на человека, но и на другие живые существа [см.: Россет. 1981].

Некоторым современным демографам и биологам не следовало бы забывать, что у них одна история и много общих проблем, поэтому стремление к проведению искусственных границ при изучении человека свидетельствует лишь об узости мышления и может привести только к научному застою. К счастью, благодаря развитию системного подхода, в последние годы наметилась благоприятная тенденция к интеграции медико-биологических и демографических исследований, и продолжительности жизни в частности^*.

^* (Такой интеграции исследований во многом способствует деятельность Международного института прикладного системного анализа "IIASA" в Австрии. В частности, разрабатываемый в этом институте Проект по изучению населения под руководством профессора Н. Кейфица мог бы служить хорошей основой для дальнейшей интеграции демографических и медико-биологических исследований продолжительности жизни.)

В XIX в. накопление надежных статистических данных и развитие совершенных методов их обработки создало предпосылки для первых работ по выяснению количественных закономерностей длительности жизни. В 1825 г. английский актуарий (специалист по страхованию жизни) Б. Гомперц (1779-1865) опубликовал работу, ставшую краеугольным камнем биологии длительности жизни [Gompertz, 1825]. Гомперц обосновал теоретически и показал на конкретных примерах, что интенсивность смертности (относительная скорость вымирания популяции) растет с возрастом по закону геометрической прогрессии. Кроме того, он отметил, что наряду с этой смертностью должна существовать и случайная смертность, не зависящая от возраста. Замечание Гомперца было учтено в 1860 г. другим английским актуарием - У. Мейкемом (1823-1891). представившим возрастную динамику смертности как сумму константы (параметр Мейкема) и экспоненты (функции Гомперца). Так родилось известное уравнение Гомперца-Мейкема. до сих пор имеющее большое значение для биологии продолжительности жизни [Makeham, 1860].

Дальнейшее развитие эта проблема получила в трудах известного английского специалиста по математической статистике, одного из основателей биометрии.- К. Пирсона (1857-1936). В 1901 г. Пирсон основал журнал "Биометрика", редактором которого оставался до самой смерти. В первом же номере этого журнала Пирсон опубликовал свою работу "О наследуемости длительности жизни и об интенсивности естественного отбора у человека" [Beeton, Pearson, 1901]. Этот труд знаменует начало собственно биологических исследований продолжительности жизни. Но фактическим основателем биологии длительности жизни все же следует считать Р. Пирла. На наш взгляд, биология продолжительности жизни родилась как самостоятельная дисциплина в 1922 г. с выходом в свет его книги "Биология смерти" [Pearl, 1922]. В этой книге он на самом деле совсем не касается вопросов смерти (процесса умирания), а целиком посвятил ее проблемам биологии продолжительности жизни. Всего Пирл опубликовал несколько десятков работ по этой проблеме, в том числе большую серию статей "Экспериментальные исследования продолжительности жизни" [Alpatov, Pearl, 1930; Pearl, Miner, 1935; 1941; Pearl et al., 1927; Pearl, Parker, 1921; 1922a; 1922b; 1922c; 1922d; 1924a; 1924b; Pearl et al., 1923]. В своих исследованиях Пирл охватил практически все проблемы биологии продолжительности жизни, включая генетические, экологические, физиологические и сравнительно-эволюционные аспекты. Многие из этих работ до сих пор сохранили свое значение и актуальность, а в методологическом отношении почти все работы Пирла могут служить образцом для современных исследователей. Наконец, необходимо отметить, что Пирл создал научную школу исследователей продолжительности жизни, среди которых был и русский ученый-профессор В. В. Алпатов (1898-1979) [Alpatov, 1930; Alpatov, Pearl, 1929]. Именно Алпатов, как уже отмечалось, одним из первых (в 1932 г.) использовал термин "биология продолжительности жизни" и положил начало систематической разработке данного направления.

Поскольку у истоков биологии продолжительности жизни стояли представители точных наук (математики, физики, астрономы, статистики), то эта дисциплина, в отличие от большинства других областей биологии, с самого начала формировалась как точная наука. В этом отношении она родственна таким разделам биологии, как биометрия, количественная генетика и биокинетика. Если во многих других областях биологии исключительное внимание уделяется технике эксперимента в поиске ярких качественных эффектов, то в биологии продолжительности жизни по-прежнему важное значение имеет метод количественного наблюдения с последующей математической обработкой результатов измерений.

Такой менее "агрессивный" по отношению к окружающей природе подход может показаться на первый взгляд слишком косвенным, формальным и неубедительным. Но его плодотворность была многократно доказана историей развития естествознания. Например, все основные представления генетики (понятие о генах и их мутации, представление об аллельных формах гена и их попарной ассоциации, т. е. идея диплоидности, вывод о линейной упорядоченности генов и их организации в группы сцепления, определение относительных расстояний между генами и явление кроссинговера) были получены именно таким "формальным" способом - путем статистического анализа расщепления признаков целостного организма в потомстве. Эти и многие другие примеры доказывают, что разуму можно доверять не меньше, чем органам чувств и приборам, и если логика рассуждений приводит нас к какому-либо выводу, то не стоит от него отказываться лишь потому, что его не удается непосредственно проверить зрением и осязанием. Стремление открывать научные истины "на кончике пера" было характерной чертой основателей биологии продолжительности жизни, и эта традиция сохранилась до сих пор.

История развития биологии продолжительности жизни тесно переплетается с историей развития статистики, демографии и даже с историей техники страхования жизни. Это привело к тому, что данная дисциплина сформировалась как статистическая, популяционная область биологии, легко заимствующая методы и идеи других наук. В частности, легко и естественно произошло внедрение идей и методов теории надежности, изучающей "продолжительность жизни" технических устройств [Гаврилов и др. 1978). Популяционный характер биологии продолжительности жизни во многом определил особенности подхода к выяснению механизмов, определяющих длительность жизни. Если для биологии старения, как и для большинства других областей современной биологии, характерен подход "снизу" начиная с молекулярного уровня, то для биологии продолжительности жизни более естествен подход "сверху" - выяснение механизмов по их проявлениям на уровне популяций целостных организмов. Разумеется, оба эти подхода не исключают, а взаимно дополняют друг друга, что показал весь опыт развития естествознания.

Подводя итоги краткого исторического обзора, можно сделать вывод, что у истоков биологии продолжительности жизни стояли ученые с мировым именем, которые заложили прочный фундамент для дальнейших исследований.