为什么某些爬行动物和两栖动物的寿命如此之长——它们能教给我们什么关于衰老的知识?
一项新的研究测试了该群体一些非凡寿命背后的四个假设。
一项针对 77 种爬行动物和两栖动物的衰老和长寿的新国际研究已经测试了有关这些动物长寿的一系列理论——并发现繁殖后代不利于长寿,但对捕食者有自然防御能力是有利于长寿的。
慢慢来:巨龟可以活一个多世纪——但为什么呢?
然而,其他理论,例如寒冷气候比温暖气候更有利于长寿的理论,已经被打破。
本月发表在《科学》杂志上的这项研究由 114 名科学家组成的团队进行,是世界范围内对野生爬行动物和两栖动物衰老和寿命的最全面研究。
能活一个多世纪的动物包括巨龟、复活节箱龟、欧洲池龟和变形蝾螈——所有爬行动物或两栖动物,就像大多数寿命最长的陆地动物一样。科学家们希望这些生物可以帮助我们更好地了解衰老。
对于某些动物,可能实际上没有退化,或者退化非常缓慢。
该研究从研究人员那里收集了有关爬行动物和两栖动物衰老模式的数据,这些研究人员捕获、标记并将动物放归野外,平均观察它们 17 年。
麦考瑞大学生物学家和研究合著者名誉教授格雷厄姆派克是该研究的澳大利亚贡献者,提供了关于绿色和金色铃蛙超过 20 年的寿命数据。
Pyke 自 1994 年以来一直在收集濒临灭绝的绿色和金色铃蛙的数据,捕捉个体并用插入皮肤下的微芯片标记它们。
他说,这些青蛙通常在野外生活大约七到八年,这是大多数青蛙物种的平均寿命,他记录的最古老的青蛙活到 13 岁。
测试老化假设
研究人员使用不同物种的广泛寿命数据来测试关于爬行动物和两栖动物衰老的四种不同假设。
自然防御:绿色和金色的铃蛙的皮肤上有一层难闻的覆盖物,可以阻止攻击者,这是长寿的优势。
体温调节假说表明,由于爬行动物和两栖动物(恒温动物)不需要不断地加热其内部体温,它们的新陈代谢率较低,因此比鸟类和哺乳动物(恒温动物)寿命更长。
“数据不支持这一点,”派克说,并补充说,变温动物的寿命变化比吸热动物大得多。
第二个假设着眼于对环境温度的反应,预测生活在寒冷气候中的动物比生活在温暖气候中的动物寿命更长。
爬行动物和两栖动物的衰老是否能提供对人类衰老的见解还有待观察。
“等温动物可以在非常寒冷的天气中进入类似冬眠的阶段,此时新陈代谢速度会大大减慢,一切都会关闭,”派克说。
然而,数据也不支持这一假设,他说。
第三个假设着眼于动物的保护装置,例如壳、尖刺或皮肤毒素,它们形成了对捕食者的天然防御。
派克说,绿色和金色的铃蛙在其皮肤上产生一种难闻的覆盖物以阻止攻击者,而且有证据表明,具有保护它们不被吃掉的天然防御能力的动物会更长寿。
第四个经过测试(并得到支持)的衰老假设是“生命史速度”理论——相对较高的早期繁殖与较短的寿命有关。
寿命
研究发现,某些物种显示出“可忽略不计的衰老”迹象,或者衰老速度非常缓慢。
长期:该研究的合著者格雷厄姆·派克名誉教授(如图)自 1994 年以来一直在收集濒临灭绝的绿色和金色铃蛙的数据。
派克说,在这种情况下,老化并不是变慢或容量减少。
“从生物学上讲,衰老最有趣的方面是今天活着的动物明天或下个月仍然活着的可能性,”他说。“一些动物——比如巨龟——的衰老几乎可以忽略不计。”
他说,这并不意味着这些动物最终不会死亡。“对于某些动物,可能实际上没有退化,或者退化非常缓慢——所以它们明年死亡的可能性不会比今年更大。”
研究人员发现,每个变温组中至少有一个物种的衰老可以忽略不计,包括青蛙、蝾螈、蜥蜴、鳄鱼和海龟。
“动物衰老的过程以及它如何影响寿命是非常有趣的问题,将这些冷血或变温动物与温血动物进行比较可以让我们了解这些模式的适应性,值得进一步研究,”说派克。
他补充说:“爬行动物和两栖动物的衰老是否能提供对人类衰老的见解还有待观察。”
Graham Pyke是自然科学学院的名誉教授。
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