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研究發現長壽與子孫滿堂不可兼得

2019-06-24 10:46:25  來源:參考消息

英媒稱,長壽和許多孩子——直到不久前,這還是一個相當普遍的愿望。但是,動物世界表明,高生育率和長壽往往是相互排斥的:尤其是壽命較短的動物往往生育能力很強,而壽命較長的動物往往生育的后代較少。資源有限的生物似乎要么長壽,要么具有非常強的繁殖能力——但它們不可能同時兼得。

據英國科學新聞網站6月13日報道,德國馬克斯·普朗克進化生物學研究所的科學家現在發現了生存和生育之間的平衡是如何起作用的。他們發現,隨著預期壽命的延長,平均繁殖年齡是衡量生育率下降的一個標準。

報道稱,非洲象和沙漠龜的壽命可達80歲。它們一生中面臨許多危險,而且得不到任何醫療幫助。因此,這些動物實際上是研究長壽秘訣的理想對象。但研究壽命較長的動物如何變老幾乎是不可行的。一個科學家窮盡一生都不足以調查兩代大象之間的差別。如此長的研究項目也會非常昂貴。

這就是為什么科學家們,在希望研究動物老齡化和長壽的原因時,通常轉向壽命相對較短的動物,比如老鼠和果蠅。此外,觀察和研究快速繁殖的不同世代動物之間的年齡和壽命變化也比較容易,而在這類動物身上發現延長壽命的基因變化往往也比較容易。有理由認為,人類中的類似基因也會產生延長壽命的效果。

但還有一個與生物的壽命直接相關的因素:生育能力。壽命較短的動物通常繁殖能力很強,而壽命較長的動物只繁殖出少數后代。例如,老鼠的壽命只有大約兩年,但它們在短短幾周后就性成熟了,每年繁殖次數多達8次,每次可產下3到8只小老鼠。另一方面,大象的壽命可能長達80年,但在它們的一生中,母象最多只能產下10頭小象。在進化過程中,壽命和生育率之間似乎存在某種妥協:一方只能以另一方為代價來增加。

馬克斯·普朗克進化生物學研究所進化理論系的斯特凡諾·賈伊莫和阿恩·特勞爾森開發了一個數學模型,可以用來衡量這種平衡。為此,他們計算了對一個生物的健康而言最有利的壽命與生育的最佳組合。在這里,生育率和壽命被視為對彼此有負面影響的兩個獨立因素:如果一個增加,另一個就必須減少。

報道稱,科學家的計算揭示了世代時間,即平均繁殖年齡,可以作為一種轉換因素,用來計算生育與壽命妥協所產生的影響:如果一個生物壽命更長,其生育率就會下降。賈伊莫說:“從一個時間段到下一個時間段存活概率增加2%,這意味著,比如說,任何年齡段的生育率下降幅度都相當于這個生物的世代時間的兩倍。”

因此,生存概率看似微不足道的增加可能會嚴重影響生殖。例如,老鼠的世代時間為2.5個月。如果它的壽命延長4%(從一個月增加到下一個月),那么這可能會使它的月生育率減少10%。壽命延長對人類生育能力的影響目前還無法準確確定。“然而,基于壽命較短動物的老齡化研究可能大大低估了我們為長壽所付出的代價。”特勞爾森解釋說。(編譯/龍君)

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