桃寶

“明小蛤”有著臟兮兮的棕色外殼，上面還有斑駁的棕灰色斑點(diǎn)，這樣的外表實(shí)在不怎么吸引人。但它卻是人類(lèi)已知最長(zhǎng)壽的動(dòng)物，2006年科學(xué)家把它從冰島海床上摘下來(lái)時(shí)，它已經(jīng)507歲了。

2016年8月，研究者認(rèn)定格陵蘭一只五米長(zhǎng)的雌性鯊魚(yú)已經(jīng)392歲了，是世界上最長(zhǎng)壽的脊椎動(dòng)物，而一只211歲的弓頭鯨則是世界上最長(zhǎng)壽的哺乳動(dòng)物。

人類(lèi)在諸多領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，唯獨(dú)壽命不及其他動(dòng)物，所以才會(huì)對(duì)比自己長(zhǎng)壽的動(dòng)物著迷不已。一些極端的例子不禁讓生物學(xué)家疑問(wèn)，為什么生物體會(huì)變老直至死亡？為什么有些物種能活幾個(gè)世紀(jì)，而有些物種的壽命只有幾個(gè)月、幾星期，甚至幾天？

一些研究者希望通過(guò)了解動(dòng)物長(zhǎng)壽的秘訣，增強(qiáng)對(duì)這些動(dòng)物和人類(lèi)自身的理解，而其他人則認(rèn)為這類(lèi)研究可以幫助人類(lèi)找到延年益壽的關(guān)鍵。

507歲的“明小蛤”是人類(lèi)已知最長(zhǎng)壽的動(dòng)物

能量代謝和壽命

2013年有關(guān)“明小蛤”的發(fā)現(xiàn)立即引發(fā)猜想，“明小蛤”的長(zhǎng)壽秘訣也許就在于低氧消耗。

有關(guān)動(dòng)物生命周期的猜想多種多樣，其中最深入人心的就是生命周期和新陳代謝率的關(guān)系。如果動(dòng)物像馬力全開(kāi)的機(jī)器一樣不停工作，就會(huì)逐漸損害身體，早早結(jié)束生命。

二十世紀(jì)初，德國(guó)生理學(xué)家馬克思·盧訥（Max Rubner）研究了豚鼠、貓、狗、牛、馬和人類(lèi)的能量代謝率和生命周期間的關(guān)系。他發(fā)現(xiàn)，體型較大的動(dòng)物能量代謝率更慢，而且壽命更長(zhǎng)，于是他得出結(jié)論，能量代謝越快，壽命越短。

美國(guó)生物學(xué)家雷蒙德·佩爾（Raymond Pearl）研究了饑餓、溫度變化、遺傳對(duì)果蠅和哈密瓜幼苗壽命的影響，進(jìn)一步提出了這一結(jié)論?！澳芰肯穆屎蜕芷诔煞幢取！彼谥鳌渡L(zhǎng)率》（The Rate of Living）中寫(xiě)道。

1954年，加州大學(xué)伯克利分校研究人員丹漢姆·哈曼（Denham Harman）博士提出，衰老是由自由基對(duì)細(xì)胞的損害累計(jì)造成的。新陳代謝過(guò)程中，自由基不斷地生成，而活躍的自由基可以通過(guò)和電子相結(jié)合的方式破壞細(xì)胞分子化學(xué)式。

動(dòng)物體型和壽命

雖然大型哺乳動(dòng)物新陳代謝慢，壽命長(zhǎng)，但生長(zhǎng)率理論已經(jīng)被推翻了。因?yàn)檠芯空咧赋?，很多鳥(niǎo)類(lèi)和蝙蝠的壽命遠(yuǎn)超越了其新陳代謝率的對(duì)應(yīng)值，而且有袋類(lèi)動(dòng)物相比有胎盤(pán)哺乳動(dòng)物，不僅新陳代謝率低，而且壽命更短。

英國(guó)阿伯丁大學(xué)的約翰·斯皮克曼（John Speakman）指出，雖然新陳代謝慢的動(dòng)物壽命更長(zhǎng)，但兩者間不一定有因果關(guān)系。

“所有證明生長(zhǎng)率理論的證據(jù)都有一個(gè)致命的缺陷，”斯皮克曼說(shuō)：“這些證據(jù)的基礎(chǔ)是針對(duì)不同體型動(dòng)物的研究結(jié)果?！?/p>

2005年，斯皮克曼研究了當(dāng)體型一樣時(shí)，新陳代謝率偏高的動(dòng)物壽命是否偏短?！耙坏┨蕹w型的影響，新陳代謝率和壽命幾乎沒(méi)有關(guān)系?！彼蛊た寺f(shuō)。

自由基和壽命

動(dòng)物氧氣消耗量越大，自由基的損害作用越大，因此衰老速度越快——這種觀點(diǎn)早已過(guò)時(shí)。

自由基量越少，壽命越長(zhǎng)，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為“解偶生存”假設(shè)。2004年斯皮克曼經(jīng)過(guò)測(cè)驗(yàn)，進(jìn)一步證明了這一假設(shè)。

決定動(dòng)物壽命長(zhǎng)短更直接的因素是其體型大小，2007年英國(guó)利物浦大學(xué)的喬·佩德羅·瑪咖拉（Jo?o Pedro Magalh?es）研究了1400多種哺乳動(dòng)物、鳥(niǎo)類(lèi)、兩棲動(dòng)物和爬行動(dòng)物的體重和已知最長(zhǎng)壽命。

瑪咖拉發(fā)現(xiàn)動(dòng)物的壽命和體重的相關(guān)程度63%，單就哺乳動(dòng)物而言，相關(guān)程度高達(dá)66%。蝙蝠雖然體重輕，但壽命長(zhǎng)，因此瑪咖拉把蝙蝠的數(shù)據(jù)排除在外，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這一相關(guān)程度達(dá)到了76%，其中鳥(niǎo)類(lèi)79%，爬行動(dòng)物59%。

瑪咖拉認(rèn)為，動(dòng)物的壽命歸根結(jié)底還是和進(jìn)化和生態(tài)因素有關(guān)。

“體型是生存機(jī)會(huì)的決定因素，”瑪咖拉說(shuō)：“體型小的動(dòng)物捕食者更多，因此如果要把基因傳下去，必須長(zhǎng)得快些，繁殖早些。像大象和鯨魚(yú)這種大型動(dòng)物被捕食者吃掉的可能性更小，因此進(jìn)化和早孕壓力小。”

環(huán)境和壓力的影響

如果體型通過(guò)影響被捕食的概率從而影響壽命，那么生活在不同環(huán)境中的同一物種壽命長(zhǎng)短也會(huì)有所不同。

上世紀(jì)八十年代末，生物學(xué)家斯蒂芬·奧斯達(dá)德（Steven Austad）對(duì)成年雌性負(fù)鼠展開(kāi)研究，以驗(yàn)證這一觀點(diǎn)。他在美國(guó)喬治亞洲薩佩洛島上抓了34只負(fù)鼠，給每只都戴上了無(wú)線(xiàn)電項(xiàng)圈，又在美國(guó)南卡羅來(lái)納州埃特肯周?chē)年懙厣献チ?7只負(fù)鼠。陸地上的負(fù)鼠常常受到野狗和短尾貓的侵?jǐn)_，而島上的負(fù)鼠則不受捕獵者威脅。

奧斯達(dá)德發(fā)現(xiàn)島上的負(fù)鼠平均壽命比陸地上的負(fù)鼠長(zhǎng)了四個(gè)半月，而且島上的負(fù)鼠每次生育的幼崽數(shù)量更少，生育更晚，妊娠期更長(zhǎng)。

奧斯達(dá)德考慮到了氣候、病原體和飲食的影響，但得出結(jié)論，島上負(fù)鼠壽命更長(zhǎng)，很有可能是因?yàn)檫x擇壓力不同，從而導(dǎo)致遺傳變異。

很多因素表面上影響了動(dòng)物的壽命，但歸根結(jié)底都和體型和生存機(jī)會(huì)有關(guān)。比如很多動(dòng)物的大腦容量、眼球大小和最長(zhǎng)壽命有關(guān)，尤其是靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物，“隨著體型變化，很多因素都會(huì)發(fā)生變化，從而形成和壽命有關(guān)的假象。”斯皮克曼說(shuō)。

科學(xué)界普遍認(rèn)同體型影響被捕殺可能性，從而影響壽命，但這一論斷仍然沒(méi)有回答一些關(guān)鍵問(wèn)題。

斯皮克曼說(shuō)：“進(jìn)化的解釋可能引發(fā)道德危機(jī)，如果解決了這個(gè)問(wèn)題，那么下一個(gè)問(wèn)題就是：真正保護(hù)人體的機(jī)制是什么？”

為了尋找答案，2010年奧斯達(dá)德把研究對(duì)象定為一群長(zhǎng)壽的動(dòng)物，他們之中的族長(zhǎng)已經(jīng)969歲了。奧斯達(dá)德認(rèn)為，“明小蛤”、格陵蘭鯊魚(yú)和弓頭鯨如此長(zhǎng)壽，和低溫生長(zhǎng)環(huán)境是分不開(kāi)的。

“大多數(shù)長(zhǎng)壽的動(dòng)物不是體溫低，就是生活在低溫環(huán)境中，”奧斯達(dá)德指出，活性氧的產(chǎn)出、DNA修復(fù)和基因轉(zhuǎn)寫(xiě)在低溫環(huán)境中進(jìn)行得慢一些。

基因和癌癥

近年來(lái)DNA序列技術(shù)發(fā)展迅速，成本低廉，為科學(xué)家研究基因?qū)勖挠绊懱峁┝酥匾€(xiàn)索。

2013年，瑪咖拉和同事李陽(yáng)（Yang Li）對(duì)比了不同壽命和相同壽命的哺乳動(dòng)物的基因組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)壽命更長(zhǎng)的動(dòng)物體內(nèi)應(yīng)對(duì)DNA損害和蛋白質(zhì)回收的基因進(jìn)化得更快。

瑪咖拉和其他人在收集證明基因和壽命關(guān)系的數(shù)據(jù)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)壽命長(zhǎng)的動(dòng)物往往DNA修復(fù)能力更強(qiáng)?；蚺判蚣夹g(shù)也幫助科學(xué)家解決了上世紀(jì)七十年代遺留下來(lái)的生物問(wèn)題——為什么長(zhǎng)壽的大型動(dòng)物往往癌癥發(fā)病率低？

2015年，猶他大學(xué)研究人員約書(shū)亞·施弗曼（Joshua Schiffman）計(jì)算得出人類(lèi)的癌癥致命率高達(dá)11-25%，但大象的癌癥致命率只有5%。后續(xù)測(cè)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，大象并不是很擅長(zhǎng)修復(fù)損壞的DNA。于是施弗曼得出結(jié)論，大象之所以能夠抗擊癌癥，是因?yàn)樯瞄L(zhǎng)殺害潛在的癌細(xì)胞，及時(shí)阻止它們演變?yōu)槟[瘤。

“我的假設(shè)是，DNA修復(fù)能力不是最關(guān)鍵的，關(guān)鍵的是細(xì)胞如何回應(yīng)損壞DNA，”瑪咖拉說(shuō)：“DNA損壞程度相同時(shí)，大象的細(xì)胞會(huì)被殺死，或停止擴(kuò)散，但是老鼠的細(xì)胞就不一定了?！?/p>

“壽命短的動(dòng)物不會(huì)浪費(fèi)寶貴的能量在對(duì)抗很多年才會(huì)染上的疾病上，那是不符合進(jìn)化原理的，”奧斯達(dá)德說(shuō)：“這就好像花1000美元買(mǎi)了塊廉價(jià)表一樣。”

利用比較生物學(xué)理解衰老的科學(xué)家擁有幾十種哺乳動(dòng)物的基因數(shù)據(jù)，隨著數(shù)據(jù)庫(kù)的不斷擴(kuò)大，科學(xué)家將發(fā)現(xiàn)更多有關(guān)基因與壽命關(guān)系的證據(jù)。

“人本身就很長(zhǎng)壽，但我們并沒(méi)有意識(shí)到這點(diǎn)，”瑪咖拉說(shuō)：“為更多物種進(jìn)行基因排序能夠幫助我們回答更多未知的問(wèn)題?！?/p>

瑪咖拉相信，理解長(zhǎng)壽的物種如何抵御疾病能夠幫助人類(lèi)延年益壽?！拔覀兡懿荒軓穆泯B鼠和弓頭鯨這類(lèi)動(dòng)物身上學(xué)到對(duì)抗癌癥的方法？”他回答道：“我覺(jué)得能，但我們還要付出很多努力?！?