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迄今最大研究揭示爬行两栖动物衰老秘密

来源:中国科学报2022-06-28 10:44

  一个由114名科学家组成的国际团队6月23日在《科学》上发表了迄今最全面的全球爬行动物和两栖动物衰老、寿命研究。

  该研究首次报告了龟、鳄和蝾螈的衰老率特别低,且它们的体形延长了寿命。此外,保护性表型,如大多数龟的硬壳,有助延缓衰老,在某些情况下甚至可以“忽略衰老”,或缺乏生物性衰老特征。

  今年190岁的塞舌尔巨龟乔纳森是目前“世界上现存最古老的陆生动物”,并因此成为新闻焦点。

  “有证据表明,一些爬行动物和两栖动物衰老缓慢、寿命长。但迄今还没有人对相关野生物种进行过大规模研究。”论文作者、美国宾夕法尼亚州立大学野生动物种群生态学副教授David Miller说。

  此前的相关研究主要集中在动物园的动物或少数野生动物中,且获得的证据参差不齐。

  由美国科学家领导的一个国际团队开展了迄今对衰老和寿命最全面的研究,收集了全球77种爬行和两栖动物的107个野外种群的数据。

  研究人员使用系统发育比较方法,将动物捕获、标记、放归野外并进行观察。他们的目标是分析比较野生环境中变温动物与恒温动物的衰老及寿命变化,并验证此前与老化相关的假设。

  Miller说,此前的“体温调节模式假说”表明,变温动物因为需要吸收外部热量调节体温,因此代谢率通常较低,而恒温动物由内部产生热量,代谢率较高,因此变温动物比恒温动物衰老速度慢。就像人们觉得老鼠衰老快,是因为它们新陈代谢率很高,而海龟衰老慢,是因为它们新陈代谢率很低。

  然而研究结果显示,变温动物的衰老率远高于或远低于相似体形恒温动物的衰老率,表明动物调节体温的方式并不一定预示其衰老速度或寿命长短。

  “我们没有发现支持低代谢率意味变温动物衰老慢的证据。这种对应关系只适用于龟,表明龟在变温动物中是独一无二的存在。”Miller说。

  此前的“保护性表型假说”表明,有物理或化学特征保护,如有甲、棘、壳或毒液的动物,衰老速度较慢、寿命更长。

  研究小组证明,上述保护性特征确实能够减缓动物衰老,而且相较于没有保护性特征的动物,它们的寿命的确要长得多。

  “这些不同的保护机制可以降低死亡率。因此,它们更有可能活得久。我们发现龟是保护性表型假说最好的印证。这再次证明,龟这个群体很独特。”论文第一作者、东北伊利诺伊大学生物学助理教授Beth Reinke说。

  有趣的是,研究小组在每一个变温动物类群中都观察到至少一个衰老可以忽略不计的物种,比如青蛙和蟾蜍、鳄和龟。

  “可忽略衰老意味着,如果一个动物在10岁时的死亡概率是1%,那么它在100岁时的死亡概率仍然是1%。相比之下,美国成年女性10岁时的死亡风险约为1/2500,而到80岁时,死亡风险上升至约1/24。”Miller说。

  “它们根本没有变老,这听起来富有戏剧性,事实就是一旦过了繁殖期,其死亡可能性基本上不会随着年龄增长而改变。”Reinke说。

  (徐锐)

 

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