我們常說,女兒像爸爸,兒子像媽媽,但壽命方面可不一定,媽媽或許還是更偏心“小棉襖”,她決定的不只是女兒明天要不要穿秋褲,還決定著她還有多少個(gè)明天。要想活得久,還真得靠媽媽。
來自英國的研究人員,探究了母親壽命及生產(chǎn)時(shí)的年齡與后代壽命的關(guān)系,同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了生殖能力與壽命之間的權(quán)衡關(guān)系。母親壽命如何影響后代?身體主動(dòng)選擇減少壽命,來增加繁殖能力?
實(shí)驗(yàn)對象選取的是與人類有類似衰老基因的遠(yuǎn)房“小表妹”——果蠅,發(fā)現(xiàn)雌性果蠅的壽命與其雌性后代的壽命呈現(xiàn)正相關(guān),即果蠅媽媽壽命越長,它的女兒壽命也就越長。
例如,實(shí)驗(yàn)中壽命在30天左右的雌性果蠅,其雌性后代壽命的中位數(shù)分布在48-56天的范圍之間;而壽命是前者兩倍(60天左右)的雌性果蠅的雌性后代,其壽命集中分布在53-60天的范圍內(nèi)。相關(guān)的一點(diǎn)還有,長壽的雌果蠅后代的存活率普遍更高。
圖注:雌性果蠅壽命與其雌性后代壽命(中位數(shù))成正相關(guān)(左);壽命長與壽命短的雌性果蠅后代存活率(右)
媽媽決定的還不止這些呢,她不僅能讓女兒壽命變長,還能讓壽命變短——高齡生產(chǎn)的女性后代壽命縮短。
實(shí)驗(yàn)中,孵化第2天生產(chǎn)的雌果蠅,其雌性后代壽命中位數(shù)在55天左右;而在孵化第9天生產(chǎn)后代的雌果蠅,其雌性后代的壽命中位數(shù)卻足足少了5天左右,果蠅的平均壽命可只有60天。結(jié)果表明,雌性果蠅生產(chǎn)后代時(shí)的年齡越大,其雌性后代的壽命就越偏短。
母親生產(chǎn)時(shí)的年齡同樣也可能也會(huì)影響后代的存活率。與低齡生產(chǎn)的雌果蠅相比,高齡生產(chǎn)的雌果蠅其后代的存活率更低。
圖注:雌性果蠅生產(chǎn)年齡與其雌性后代壽命的關(guān)系(左);高齡與低齡生產(chǎn)雌性果蠅后代存活率(右)
在壽命與繁殖能力方面,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)壽命越長的雌果蠅,繁殖能力越低。換句話說,長壽母親的后代可能更少。因此文中作者認(rèn)為,從生物演化角度而言,長壽可能并不利于生存繁衍,并不是符合達(dá)爾文進(jìn)化論的優(yōu)質(zhì)基因。
圖注:雌果蠅壽命與其繁殖能力的負(fù)相關(guān)關(guān)系
母親壽命影響女性后代壽命及存活率是研究結(jié)論的一方面,同時(shí)實(shí)驗(yàn)還企圖探究壽命與生殖能力之間存在的一種權(quán)衡關(guān)系。
壽命越長,繁殖能力就越強(qiáng)嗎?還是反過來?
為進(jìn)一步理解生殖能力與壽命的關(guān)系,研究人員引入了衰老的可靠性理論(liability theory)模型來探究其中奧秘。
這一理論與工程學(xué)思維模型“冗余備份”類似,簡單來說,就是得準(zhǔn)備好備胎再開始行動(dòng),專業(yè)點(diǎn)的定義是,它是一種抵御風(fēng)險(xiǎn)的模型,通過給系統(tǒng)添加額外的關(guān)鍵組件來提高系統(tǒng)的可靠性。
“凡事做好兩手準(zhǔn)備”就是一種典型的冗余備份思維。除此之外,也會(huì)有主動(dòng)冗余的情況,指的是主動(dòng)出擊,檢測數(shù)據(jù),調(diào)控事物生命周期,提前布局預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)。
在實(shí)驗(yàn)人員構(gòu)建的模型中,發(fā)現(xiàn)了繁殖能力與壽命之間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。
圖注:繁殖和壽命之間的負(fù)相關(guān)關(guān)系
優(yōu)質(zhì)基因只能讓你占一個(gè),在一個(gè)生理領(lǐng)域衰老速度快的個(gè)體,在其他領(lǐng)域衰老的速度就沒有那么快。比如,壽命沒那么長的個(gè)體,生殖能力衰老的速度就越慢。
衰老的可靠性理論很好的解釋了這一點(diǎn),生理機(jī)能貌似會(huì)自己主動(dòng)備份,在生殖能力與壽命間進(jìn)行權(quán)衡,做出最佳的取舍。
此外,將壽命與繁殖能力的權(quán)衡關(guān)系拓展延伸到一生中的繁殖成功率上,也同樣可以解釋壽命長的個(gè)體總體繁殖成功率較低。
圖注:壽命與繁殖成功率的負(fù)相關(guān)關(guān)系
時(shí)光派點(diǎn)評(píng)
長壽是需要付出一些代價(jià)的,為了保全你的生殖能力,身體可能真的不經(jīng)過你的同意,擅自幫你減了壽。
長壽和生殖能力,就真的世間安得兩全法?之前也有研究發(fā)現(xiàn),通過一些抗衰藥物等干預(yù)方法,既長壽又不損傷生殖能力是可以實(shí)現(xiàn)的,終有一天魚和熊掌兼得不是夢。
—— TIMEPIE ——
原文鏈接
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.03.06.531380v1.full
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