英国媒体称,长寿多子—— 直到最近,这还是一个相当普遍的愿望。但动物世界表明,高生育力和长寿往往是相互排斥的:特别是,寿命较短的动物往往繁殖能力很强,而寿命较长的动物往往后代较少。资源有限的生物体似乎要么寿命长,要么具有极强的繁殖能力——,但它们不能两者兼得。
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已发现生存与繁殖之间的平衡是如何运作的。他们发现,随着预期寿命的延长,平均生育年龄是生育率下降的衡量标准。
据报道,非洲象和沙漠龟的寿命可达80岁。他们一生面临许多危险,却得不到任何医疗帮助。因此,这些动物实际上是研究长寿秘密的理想对象。但研究长寿动物如何衰老几乎是不可能的。科学家需要花费一生的时间来研究两代大象之间的差异。如此长度的研究项目也可能非常昂贵。
这就是为什么科学家在研究动物衰老和长寿的原因时,经常转向寿命相对较短的动物,例如老鼠和果蝇。此外,更容易观察和研究快速繁殖的动物各代之间年龄和寿命的变化,并且通常更容易发现延长此类动物寿命的基因变化。有理由认为,人类的类似基因也具有延长寿命的作用。
但还有另一个因素与有机体的寿命直接相关:生育力。寿命较短的动物往往具有很高的繁殖能力,而寿命较长的动物只能产生很少的后代。例如,老鼠的寿命只有两年左右,但它们在短短几周内就达到性成熟,并且每年繁殖多达八次,每次产下三到八只幼崽。另一方面,大象的寿命可能长达80 岁,但母亲一生最多只能产下10 只小象。在进化过程中,寿命和生育能力之间似乎存在某种妥协:其中一个只能以牺牲另一个为代价来增加。
马克斯·普朗克进化生物学研究所进化理论系的Stefano Jaimo 和Arne Trauersen 开发了一个数学模型,可以用来衡量这种平衡。为此,他们计算了最有利于有机体健康的寿命和生育能力的最佳组合。在这里,生育率和寿命被视为两个相互负面影响的独立因素:如果一个因素增加,另一个因素必然会减少。
报告称,科学家的计算显示,世代时间,或者说平均繁殖年龄,可以作为转换因子来计算生育力和寿命之间折衷的影响:如果一个有机体寿命更长,它的生育率就会降低。减少。 Jaimo 说:“举例来说,从一个时期到下一个时期的生存概率增加2%,意味着任何年龄的生育率都会降低生物体世代时间的两倍。”
因此,生存概率看似微不足道的增加可能会对繁殖产生严重后果。例如,小鼠的世代时间为2.5个月。如果它的寿命延长4%(从一个月延长到下一个月),那么这可能会降低它每月的生育率10%。寿命延长对人类生育能力的影响尚无法准确确定。然而,基于寿命较短的动物的衰老研究可能大大低估了我们为长寿所付出的代价。特劳尔森解释道。 (编译/龙军)