大自然挑战传统理论:衰老未必导致死亡
2013-12-20 11:25:00   来源:新华网
内容摘要
南丹麦大学的生物学家最新研究发现,自然界中的衰老过程更加多样化。科学家表示,少数研究显示,一些动物不会遵循传统理论提出的方式衰老。像水螅整个一生的死亡率都很低。

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据报道,人类对衰老的观点非常简单明了:他们出生、成熟,然后慢慢变得越来越衰弱、失去生育能力,并最终走向死亡。然而最新研究发现,自然界中的衰老过程更加多样化。事实上一些动物年龄越大,死亡的可能性就越小。南丹麦大学的生物学家、这项研究的参与者欧文-琼斯说:“进化已经让安排一种动物的人口统计进度表的不同方式产生巨大差异。”琼斯称,这一发现令人着迷的一个原因,是传统进化论仅解释了这些衰老方式中的其中一种。


了解死亡率

20世纪50年代到70年代的进化理论家解释了一种类似模式,即当繁殖和生存之间做出让步时,死亡率会随着年龄增长而不断增加。如果一个生物体只有一定数量的资源,它就必须决定是利用它们繁殖后代(寻觅配偶、向它们求爱,并进行交配),还是利用它们让自己再存活一年。琼斯说:“面对这种情况,你需要解决的问题是如何平衡二者。如果你把所有资源都用于个人生存,你就无法繁殖很多后代,甚至根本不会繁殖后代。如果你把所有能量用于繁殖,你就会失去幸存下来的机会。”不管你是多么健康、资源多么丰富,你始终难逃微小的死亡可能性。你或许会被公共汽车撞到、被闪电击中,或者是死于山体滑坡。琼斯表示,因此进化青睐于那些及早繁殖后代的生物,因为一旦遭遇上述的任何不测,都有可能夺去它们的生命。所以偏爱及早繁殖的基因突变将会受到保护,即使这种突变是以生物体稍后的生命为代价。

琼斯表示,少数研究显示,一些动物不会遵循传统理论提出的方式衰老。像水螅整个一生的死亡率都很低。水螅在实验室环境下很少死亡,据研究人员估计,要想让95%生活在这种环境下的水螅因自然原因死亡,可能需要等上1400年。事实上沙漠地鼠龟的年龄越大越不容易死亡。当然,这种龟并不能长生不老,它们仍然会死。然而它们年幼时的死亡率实际上比老年时更高。

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衰老多样性

大部分研究衰老的人仅着眼于少数动物。琼斯及其同事们希望扩宽他们的研究视角,因此他们根据整个生命树,对11种哺乳动物、12种其他脊椎动物(有脊椎动物)、10种无脊椎动物、12种植物和一种绿藻类的衰老模式进行了对比。他们在这里挑选的均是生命轨迹数据比较好的动物。琼斯说:“我们的研究仅限于那些我们对足够多的个体进行追踪,并对它们的整个一生有了很好的了解(即对其进行追踪,直到其中95%全部死亡)的动物的数据。”琼斯称,这些研究成果使生物体间的多样性变得更加突出。“(随着年龄增长)死亡率会不断上升,也会保持不变,或者是稳步下降。生育能力与此相同。”102岁(这个年龄已有95%的人死亡)时,日本女性的死亡风险比超过这个年龄的成年人的平均死亡风险高20倍。与之相比,假红木林在相同的所谓的“极限年龄”(123岁的红树)时,死亡风险比成年假红木的平均死亡风险低一半。

随着年龄增长,银灰暴风鹱(一种海鸟)变得更容易死亡。但是年龄越大,它们的繁殖能力也越强。水螅整个一生的生育率始终保持不变。除了人类以外,很多其他动物的生育主要集中在一个相对较短的时期,这种动物包括虎鲸、八哥(例如巴里岛白掠鸟)和线虫(例如秀丽隐杆线虫)。死亡率和衰老方式的多样性与寿命无关。不仅仅只有沙漠地鼠龟等长寿动物显示出死亡率会随着年龄增长而不断下降或者保持不变。黑白相间的一种候鸟——白领姬鹟在最大仅有大约5岁时,就有大约95%的已经死亡。但是等到成年后,这种鸟儿的死亡率就会相对平稳,不会随着年龄增长而上升。

这一发现颠覆了传统理论的假设,琼斯表示,此刻这种老观点需要改变了。他说:“为了弄明白我们所看到的这一切的意义,理论家需要确定为什么会是我们看到的这个样子,并弄明白它的含义。”他称,在这方面体积可能起着重要作用。随着年龄增长而不断生长,不会在某个特定点停止下来的生物体,例如一些树,可能在老年时更不容易受到环境波动或者其他威胁的影响。例如,长得比它们的天敌更大的鱼,更容易活到很大年龄。琼斯及其同事打算对更广泛的物种种群进行研究,以便弄明白导致它们的寿命长短不一的原因。例如,这与这种植物是一棵树或者是一棵灌木有没有关系?是不是特定环境有助于延长寿命?他说:“有很好的证据可以证明,那些长寿植物有很多生长在干旱地区。干旱环境或许对它们的寿命有一定影响。”