衰老是進化中第一類神秘的事物。任何解釋都必須涉及我們剛剛討論過的那些現象。
有些人想,衰老一定是對物種有利,為了給新的一代留下生存空間,衰老是必要的,以便進化能夠保持物種對生態變化的適應能力。這種觀點已經落後於19世紀的達爾文主義者魏斯曼的立場,他在1881年寫道:“清除一些個體不僅對物種來說毫無價值,甚至還是有害的,因為它們搶占了更優秀個體的位置。這樣一來,通過自然選擇,我們假定的不朽的個體,將因被該物種中沒有用處的許多個體取代而衰退。”
在學過了自然選擇不為種族的利益而活動,正常時隻為個體利益而活動之後,他放棄了這種錯誤的假說。於是需要另一種解釋,當他知道早就有密執安大學“進化和人類行為計劃”的合作者們關於衰老的進化論解釋,前往請教時,他們大笑並問道為什麼不知道1957年生物學家喬治·威廉斯寫的有關衰老的文章。
威廉斯的文章深入地闡述了生物學家霍爾丹和麥達瓦提出的自然選擇為什麼留下了引起衰老的基因。早在1942年,霍爾丹就已明確,在最高生殖年齡以後出現有害作用有基因是不會被自然選擇淘汰的。這是一個重大的進展,但是沒有解釋生殖為什麼要停止。到1946年,麥達瓦進一步說明了自然選擇的力量到生命的後期逐漸減弱,因為這時已經有許多個體因衰老以外的原因死去。
我們很容易想像遺傳的選擇力量優先有利於年輕的動物,必定要不利於比它們年老的動物,而且也不利於這些年輕的動物自己長大之後,共同促進衰老的一個基因,或者許多基因,在許許多多可以用數字說明的條件下,將會擴散到群體中去。一個簡單的理由是它所偏愛比較年輕的動物,作為一個群體,對未來群體的祖先有著相對較大的貢獻。
威廉斯把這些思想擴充到衰老基因的多向性(Pliotropic)學說中去。一個基因如果具有一種以上的作用便是多向性基因。假設有一個基因因為能夠改變鈣的代謝,促進鈣的吸收、沉積而使得骨折更快地愈合;但是這同一基因也會慢慢地析出鈣沉積在動脈壁上。這樣一個基因很可能被自然選擇留下來。因為許多個體在青年期受益於它,卻隻有少數能夠活到體會其引起老年時期動脈疾病缺點的年齡。即使這個基因使每個人都在100歲時死去,哪怕對青年期隻有更少的益處,它也會擴散開來。這個學說不因為是否有衰老才能成立。許多其它的死亡原因——意外事故、肺炎等等已經足夠使得老年期的群體大大減少。這個學說也不同於霍爾丹的取決於生殖的停止學說。
月經停止的存在確實是一個相關的難題。為什麼自然選擇沒有剔除這種現象?停經不大像是簡單的衰老的結果。因為大多數物種即使進入老年仍然有生殖周期,而人類的月經周期肯定是在50歲左右的一兩年中停止下來的,不是與其它器官功能下降平行地逐漸終止。在一篇1957年的文章中,威廉斯提出了一種可能的解釋。女人對每個孩子作了一定的投資,而這種投入隻有在孩子們活到健康的成年之後才能有所回報。如果一個母親在已經感到衰弱的年齡還要生育更多的嬰兒,承擔與此相關的風險,她將難以哺養她再生下來的嬰兒,甚至原來已有的嬰兒活下去,活到成年的可能性也會麵臨挑戰。如果她停止生育而把精力放到撫養已有的孩子上,她會有更多的後代能夠成長到可以自己生育的年齡。最近有人類學家希爾和羅格斯(KimHill&AlanRogers)的文章挑戰這種對停經的解釋。但是這個假說無論如何是闡述了親屬選擇有可能解釋表麵看來無用的生物特性的一個例子。