作者:宗华 来源:中国科学报 发布时间:2015/12/14 9:27:55
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假如狗活300岁……
科学家破解宠物衰老之谜

2014年被认定为全球最长寿的猫Poppy活到了24岁。图片来源:David Hedges

Jeanne Calment完全不能与猫Creme Puff相比。作为最长寿的人类,前者活到了122岁——对于平均寿命为71岁的物种来说,这并不赖。不过,据称靠培根、西兰花和多脂奶油为食的美国得克萨斯州猫Creme Puff生存了38年,而这是其同类寿命的两倍多。澳大利亚牧羊犬Bluey也毫不逊色。29岁时,它成为记录中最年老的犬科动物,寿命是普通狗的两倍多。

几个世纪以来,科学家一直试图理解人类寿命。是什么设定了限制?如何才能让时钟慢下来?如今,他们开始为人类的宠物提出相同问题。正如在人类中那样,答案很难得到。不过,一些有趣的假设正在出现—— 一些或许有助于解释从为何小狗比大狗活得久到为何猫的寿命往往比狗长等所有问题。

旨在延长犬科寿命的“狗狗增寿计划”共同负责人、华盛顿大学进化遗传学家Daniel Promislow认为,阐明动物如何变老是一个“有趣的问题”。“它整合了行为学、生殖学、生态学和进化学。如果我们能理解如何改善生活质量和延长寿命,对宠物和人类而言都有好处。这是一种双赢。”

衰老的秘密

2000多年来,科学家一直在苦苦思考衰老的秘密。亚里士多德在公元前350年写道:“一些动物长寿而其他动物短命的原因,以及简言之,生命长短的起因都需要探究。”这位希腊哲学家怀疑,答案同水分存在某些关联。他推断说,大象比老鼠活得久,是因为它们含有更多水分,所以需要更长时间才会干枯。这一想法并非完全合情合理,但亚里士多德的观察——体型较大动物往往活得更久是说得通的。确实,这是今天的科学家赞同的唯一趋势。

“所有其他假设都瓦解了。”阿拉巴马大学生物老年病学家Steven Austad介绍说,过去100年间,最流行的观点之一是拥有较高新陈代谢速率的动物活的时间更短,因为它们更快地用光了生物钟。不过,Austad认为,这并非属实。比如,鹦鹉的心脏每分钟能跳600次,但几十年来它们的寿命比拥有较慢生物钟的很多动物都要长。诸如短命动物产生更多损伤组织的自由基或者拥有更快停止分裂的细胞等其他假设,也缺乏强有力的证据。“很多简单的故事已经消失。”Austad说。

他需要对动物有所了解。上世纪70年代早期,Austad曾是一名狮子训练员,直到一只狮子撕裂了他的腿。此次受伤说服他研究而不是驯服世界上的动物。到上世纪80年代中期,当Austad开始注意到有袋类动物如何快速衰老时,他正作为博士后在委内瑞拉观察负鼠行为。“它们在3个月内经历了从状态很好到患上白内障和肌肉萎缩的过程。”Austad说。他还注意到一些更加有趣的事情:附近一座岛屿上的负鼠由于没有捕食者存在,看上去比大陆上的同类衰老得慢一些并且寿命更长。

这些观察有助于解释为何亚里士多德的关键见解能继续站得住脚。Austad认为,大型动物往往活得更久,是因为它们面对较少的危险。他说,这并非一个关乎生存的简单问题,而是几百万年来进化压力导致的结果。鲸鱼和大象能慢慢地成长,是因为没有天敌会攻击它们。这意味着它们能为使其得以产下很多轮后代的强健身体投入大量资源。

另一方面,小鼠和其他被大量捕食的小型动物以快进的方式生活着:它们需要将能量投入到快速地生长和繁殖,而不是发育强大的免疫系统上。“你不会将一块1000美元的水晶放到一块5美元的手表上。”Austad说。

大即是好?

说到人类的宠物,“大即是好”理论似乎不合逻辑。尽管体型普遍较小,但相较于狗能活12年左右,猫的平均寿命为15年。同时,小狗的寿命是大狗的两倍。

然而,Austad从负鼠那里得到的结论可能仍然适用。狗的祖先——灰狼能在野外最长生活11年或12年,而野猫能活16年。Austad表示,这表明两个物种面临不同的进化压力。他介绍说,和猫相比,狼更具有社会性,因此更有可能扩散传染性疾病。另一方面,野猫不喜欢与外界交往,从而减少了疾病的传播,并且更擅长防御捕食者。“猫类全副武装的程度令人难以置信。它们像豪猪一样。”相较于体型,豪猪也是出了名的长寿动物,能活20多年。的确,擅长躲避风险的另外两种小型动物——裸鼢鼠和蝙蝠能分别活到30年和40年。与此同时,老鼠只能活几年,直到它们被吃掉。

当提及为何小狗往往比大狗活得久,故事变得有些复杂。诸如70公斤的爱尔兰猎狼犬等大狗很幸运能活到7岁,而像4公斤重的蝴蝶犬等小型狗能活10年之久。大多数犬类的寿命不会超过几十岁,因此进化压力很明显起不到作用。诸如让犬类长成较大体型的胰岛素样生长因子-1等激素可能发挥作用。研究人员已将该蛋白同很多物种中较短的寿命联系起来,尽管机制尚不明确。同时,Promislow介绍说,较大型犬科动物往往长得更快,这会导致体型“偷工减料”,使它们更容易遭受并发症和疾病的侵袭。大狗的确容易比小狗拥有更多健康问题,比如,德国牧羊犬很容易髋关节发育不全,而西伯利亚爱斯基摩犬会受到自体免疫疾病的折磨,尽管这些也可能是近亲繁殖的结果。

长寿趋势可能不会持续

虽然猫和狗之间存在差异,但两种宠物的寿命都比之前长。过去40年里,狗的寿命增加了一倍,而目前家猫的寿命是其野外同类的两倍。这在很大程度上归结为更好的医疗保健和饮食。今年,美国人将在宠物身上花费600亿美元,其中很大一部分被用于像人类一样的卫生保健和特级食物。“使人类寿命变长的相同事情也适用于宠物。”运营着全球最大规模动物寿命数据库AnAge的英国利物浦大学生物老年病学家João Pedro de Magalhães表示。不过,这一趋势可能不会持续:一半多的美国宠物超重或肥胖,并且和人类暴露在同样的污染物和致癌物之下。

所有这些将狗和猫放在帮助解决人类自身如何变老这个谜题的独特位置上。毕竟,相较于任何其他动物,人类拥有更多的狗和猫的医疗记录,并且对它们生物学和基因组的了解每天都在增多。或许,它们蕴藏着减缓人类生物钟甚至是将其停止的线索。“我不认为对任何一个物种而言,都有一个设定好的最长寿命。”Magalhães表示,“真正的问题是‘我们能走多远?’或许100年后,你会拥有一只能活300年的狗。”

这是好消息,尤其是人类的寿命也能大幅增加的话。毕竟,如果你无法同最好的朋友一起生活,谁会想永远活着呢?(宗华)

《中国科学报》 (2015-12-14 第3版 国际)
 
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2015/12/15 7:27:26 h569662697
破解了么,在哪
2015/12/14 12:34:37 dgtian
这是什么研究成果
目前已有2条评论
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