新理论称并非所有物种衰老会导致死亡

2019-03-18 09:10:54 来源: 韶关信息港

Hydra magnipapillata,一种小型淡水生物,在实验室环境里表现出较低但稳定的死亡率,以及稳定的生育力。在控制的环境里,死亡的风险非常低以至于5%的成年个体在1400年后仍然存活。

凤凰科技讯 北京时间12月20日消息,美国生活科学站报道,人类对衰老的定义相对直接:出生,成熟,逐渐变衰弱失去生育能力,终死亡。但是在自然界,衰老的定义相对广泛,研究这样表明。事实上,有些动物越老,死亡的可能性其实更低——至少从某种角度上说是这样的。“进化产生了安排自身人口统计时间表的方式的多样性,”南丹麦大学的生物学家、研究学者欧文·琼斯(Owen Jones)这样说道。这些发现非常有趣,因为经典进化理论只解释了其中一种衰老形式。

理解死亡 在20世纪50年代至70年代工作的进化理论学家解释了随着衰老日益增加的死亡的模式,它是作为繁殖和生存的权衡之计。如果生物体只有一定数量的资源,它必须决定究竟是分配资源以产生后代(寻找配偶、求爱和交配)或者再存活一年。

“问题就在于你如何权衡,”琼斯说道。“如果你把一切资源用于生存,那么你将不会繁殖太多后代。如果你将所有的精力都投入繁殖,那么存活率将非常低。”无论你有多健康资源有多丰富,你仍有一定的概率终会死亡。你可能被车撞,被闪电击中或者被崩落的岩石砸死。基于这一原因,琼斯表示,进化总是支持那些在灾难还没降临之前早点繁殖的生物。因此,支持早期繁殖,甚至以牺牲生命体晚期生活为代价的基因变异将被保存。

即便如此,仍有少数研究显示有些物种并不会像经典理论预测的那样衰老,琼斯表示。水螅属动物(Hydra magnipapillata)在整个生命周期都有较低的死亡率,在实验室环境里水螅属动物死亡率如此低以至于研究人员估计95%的个体因自然原因死亡大约需要1400年。

沙漠乌龟(Gopherus agassizii)随着逐渐衰老死亡的概率变得更低。当然,乌龟并非永生,它们也会死,但年轻时的死亡率其实比年老时更高。如果它们能够安然度过年轻的岁月,它们继续活到80岁的可能性就非常高。

衰老多样性 很多研究衰老的科学家关注于少数几个物种,琼斯和他的同事希望获得更宽阔的视野,因此他们对比了11个哺乳动物,12个脊椎动物,10个无脊椎动物,12个植物和绿藻的衰老样式。他们挑选的物种在生命轨道里具有非常高质量的数据。

“我们将研究对象限制于我们能够了解整个生命周期的个体,也即我们能追踪研究95%的个体至终死亡。”琼斯说道。这项结果显示了生命体的多样性,“死亡率会随着衰老而逐渐上升、保持稳定甚至下降。”琼斯说道。“生育力也同样如此。”

当102岁的时候,95%的人类在这个年龄都死亡了,一名日本妇女在此年龄死亡的概率大约是成年人在整个生命周期平均死亡率的20倍。相比之下,一棵白色红树林树在相同的所谓“终止年龄”(红树林为123岁)时,死亡概率大约是同物种成年个体平均死亡率的1/2。

南方管鼻藿(Fulmarus glacialoides)是一种海鸟,它也会随着年龄的增加死亡概率相应增加,但它的生育能力却随着年龄增长而增强。水螅属的生育能力在一生中是保持恒定的。很多动物,除了人类以外,在度过生育时期后仍然存活,包括虎鲸(Orcinus orca)、八哥(Leucopsar rothschildi)和线虫(Caenorhabditis elegans)。

死亡率和衰老的多样性是独立于寿命的,琼斯补充说道。不仅仅是类似沙漠乌龟这样的长寿生物表现出减少或者恒定的死亡率。白领姬鹟(Ficedula albicollis),一种迁徙类黑白色的鸟,寿命多只有5年——在那个年龄,95%的白领姬鹟都死了。但白领姬鹟的死亡率在整个成年期相对稳定,不会随着衰老而增加。

挑战理论 这项发现挑战了传统理论的假设,

新理论称并非所有物种衰老会导致死亡

表明古老的观点需要改变。“为了解释我们所观察到的现象,理论学家必须查明为什么会有这些模式,并解释清楚。”很可能身体大小也是其中一个原因。随着变老而生长的生物体,也即体积不会限定在特定大小,例如某些树木,可能在年老时受环境波动或其它威胁的影响较小。

琼斯和他的同事计划研究更广泛的物种并了解寿命各异背后的原因。例如,树木和灌木是否不同?特定的环境是否会促进长寿?“存在很好的证据表明很多长寿的树木都生活在干旱地区,”琼斯说道。“干旱可能会对之产生某种影响。”(编译/严炎刘星)

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