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研究发现长寿与子孙满堂不可兼得

2019-06-24 10:46:25  来源:参考消息

英媒称,长寿和许多孩子——直到不久前,这还是一个相当普遍的愿望。但是,动物世界表明,高生育率和长寿往往是相互排斥的:尤其是寿命较短的动物往往生育能力很强,而寿命较长的动物往往生育的后代较少。资源有限的生物似乎要么长寿,要么具有非常强的繁殖能力——但它们不可能同时兼得。

据英国科学新闻网站6月13日报道,德国马克斯·普朗克进化生物学研究所的科学家现在发现了生存和生育之间的平衡是如何起作用的。他们发现,随着预期寿命的延长,平均繁殖年龄是衡量生育率下降的一个标准。

报道称,非洲象和沙漠龟的寿命可达80岁。它们一生中面临许多危险,而且得不到任何医疗帮助。因此,这些动物实际上是研究长寿秘诀的理想对象。但研究寿命较长的动物如何变老几乎是不可行的。一个科学家穷尽一生都不足以调查两代大象之间的差别。如此长的研究项目也会非常昂贵。

这就是为什么科学家们,在希望研究动物老龄化和长寿的原因时,通常转向寿命相对较短的动物,比如老鼠和果蝇。此外,观察和研究快速繁殖的不同世代动物之间的年龄和寿命变化也比较容易,而在这类动物身上发现延长寿命的基因变化往往也比较容易。有理由认为,人类中的类似基因也会产生延长寿命的效果。

但还有一个与生物的寿命直接相关的因素:生育能力。寿命较短的动物通常繁殖能力很强,而寿命较长的动物只繁殖出少数后代。例如,老鼠的寿命只有大约两年,但它们在短短几周后就性成熟了,每年繁殖次数多达8次,每次可产下3到8只小老鼠。另一方面,大象的寿命可能长达80年,但在它们的一生中,母象最多只能产下10头小象。在进化过程中,寿命和生育率之间似乎存在某种妥协:一方只能以另一方为代价来增加。

马克斯·普朗克进化生物学研究所进化理论系的斯特凡诺·贾伊莫和阿恩·特劳尔森开发了一个数学模型,可以用来衡量这种平衡。为此,他们计算了对一个生物的健康而言最有利的寿命与生育的最佳组合。在这里,生育率和寿命被视为对彼此有负面影响的两个独立因素:如果一个增加,另一个就必须减少。

报道称,科学家的计算揭示了世代时间,即平均繁殖年龄,可以作为一种转换因素,用来计算生育与寿命妥协所产生的影响:如果一个生物寿命更长,其生育率就会下降。贾伊莫说:“从一个时间段到下一个时间段存活概率增加2%,这意味着,比如说,任何年龄段的生育率下降幅度都相当于这个生物的世代时间的两倍。”

因此,生存概率看似微不足道的增加可能会严重影响生殖。例如,老鼠的世代时间为2.5个月。如果它的寿命延长4%(从一个月增加到下一个月),那么这可能会使它的月生育率减少10%。寿命延长对人类生育能力的影响目前还无法准确确定。“然而,基于寿命较短动物的老龄化研究可能大大低估了我们为长寿所付出的代价。”特劳尔森解释说。(编译/龙君)

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