解開長壽動物的長壽秘密

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，這樣的外表實在不怎么吸引人。但它卻是人類已知最長壽的動物，2006年科學家把它從冰島海床上摘下來時，它已經507歲了。

2016年8月，研究者認定格陵蘭一只五米長的雌性鯊魚已經392歲了，是世界上最長壽的脊椎動物，而一只211歲的弓頭鯨則是世界上最長壽的哺乳動物。

人類在諸多領域獨領風騷，唯獨壽命不及其他動物，所以才會對比自己長壽的動物著迷不已。一些極端的例子不禁讓生物學家疑問，為什么生物體會變老直至死亡？為什么有些物種能活幾個世紀，而有些物種的壽命只有幾個月、幾星期，甚至幾天？

一些研究者希望通過了解動物長壽的秘訣，增強對這些動物和人類自身的理解，而其他人則認為這類研究可以幫助人類找到延年益壽的關鍵。

507歲的“明小蛤”是人類已知最長壽的動物

能量代謝和壽命

2013年有關“明小蛤”的發現立即引發猜想，“明小蛤”的長壽秘訣也許就在于低氧消耗。

有關動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系。如果動物像馬力全開的機器一樣不停工作，就會逐漸損害身體，早早結束生命。

二十世紀初，德國生理學家馬克思·盧訥（Max Rubner）研究了豚鼠、貓、狗、牛、馬和人類的能量代謝率和生命周期間的關系。他發現，體型較大的動物能量代謝率更慢，而且壽命更長，于是他得出結論，能量代謝越快，壽命越短。

美國生物學家雷蒙德·佩爾（Raymond Pearl）研究了饑餓、溫度變化、遺傳對果蠅和哈密瓜幼苗壽命的影響，進一步提出了這一結論。“能量消耗率和生命周期成反比。”他在著作《生長率》（The Rate of Living）中寫道。

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

動物體型和壽命

雖然大型哺乳動物新陳代謝慢，壽命長，但生長率理論已經被推翻了。因為研究者指出，很多鳥類和蝙蝠的壽命遠超越了其新陳代謝率的對應值，而且有袋類動物相比有胎盤哺乳動物，不僅新陳代謝率低，而且壽命更短。

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

“所有證明生長率理論的證據都有一個致命的缺陷，”斯皮克曼說：“這些證據的基礎是針對不同體型動物的研究結果。”

2005年，斯皮克曼研究了當體型一樣時，新陳代謝率偏高的動物壽命是否偏短?！耙坏┨蕹w型的影響，新陳代謝率和壽命幾乎沒有關系。”斯皮克曼說。

自由基和壽命

動物氧氣消耗量越大，自由基的損害作用越大，因此衰老速度越快——這種觀點早已過時。

自由基量越少，壽命越長，這種現象被稱為“解偶生存”假設。2004年斯皮克曼經過測驗，進一步證明了這一假設。

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

瑪咖拉發現動物的壽命和體重的相關程度63%，單就哺乳動物而言，相關程度高達66%。蝙蝠雖然體重輕，但壽命長，因此瑪咖拉把蝙蝠的數據排除在外，結果發現這一相關程度達到了76%，其中鳥類79%，爬行動物59%。

瑪咖拉認為，動物的壽命歸根結底還是和進化和生態因素有關。

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

環境和壓力的影響

如果體型通過影響被捕食的概率從而影響壽命，那么生活在不同環境中的同一物種壽命長短也會有所不同。

上世紀八十年代末，生物學家斯蒂芬·奧斯達德（Steven Austad）對成年雌性負鼠展開研究，以驗證這一觀點。他在美國喬治亞洲薩佩洛島上抓了34只負鼠，給每只都戴上了無線電項圈，又在美國南卡羅來納州埃特肯周圍的陸地上抓了47只負鼠。陸地上的負鼠常常受到野狗和短尾貓的侵擾，而島上的負鼠則不受捕獵者威脅。

奧斯達德發現島上的負鼠平均壽命比陸地上的負鼠長了四個半月，而且島上的負鼠每次生育的幼崽數量更少，生育更晚，妊娠期更長。

奧斯達德考慮到了氣候、病原體和飲食的影響，但得出結論，島上負鼠壽命更長，很有可能是因為選擇壓力不同，從而導致遺傳變異。

很多因素表面上影響了動物的壽命，但歸根結底都和體型和生存機會有關。比如很多動物的大腦容量、眼球大小和最長壽命有關，尤其是靈長類動物，“隨著體型變化，很多因素都會發生變化，從而形成和壽命有關的假象。”斯皮克曼說。

科學界普遍認同體型影響被捕殺可能性，從而影響壽命，但這一論斷仍然沒有回答一些關鍵問題。

斯皮克曼說：“進化的解釋可能引發道德危機，如果解決了這個問題，那么下一個問題就是：真正保護人體的機制是什么？”

為了尋找答案，2010年奧斯達德把研究對象定為一群長壽的動物，他們之中的族長已經969歲了。奧斯達德認為，“明小蛤”、格陵蘭鯊魚和弓頭鯨如此長壽，和低溫生長環境是分不開的。

“大多數長壽的動物不是體溫低，就是生活在低溫環境中，”奧斯達德指出，活性氧的產出、DNA修復和基因轉寫在低溫環境中進行得慢一些。

基因和癌癥

近年來DNA序列技術發展迅速，成本低廉，為科學家研究基因對壽命的影響提供了重要線索。

2013年，瑪咖拉和同事李陽（Yang Li）對比了不同壽命和相同壽命的哺乳動物的基因組，結果發現壽命更長的動物體內應對DNA損害和蛋白質回收的基因進化得更快。

瑪咖拉和其他人在收集證明基因和壽命關系的數據過程中，發現壽命長的動物往往DNA修復能力更強。基因排序技術也幫助科學家解決了上世紀七十年代遺留下來的生物問題——為什么長壽的大型動物往往癌癥發病率低？

2015年，猶他大學研究人員約書亞·施弗曼（Joshua Schiffman）計算得出人類的癌癥致命率高達11-25%，但大象的癌癥致命率只有5%。后續測驗發現，大象并不是很擅長修復損壞的DNA。于是施弗曼得出結論，大象之所以能夠抗擊癌癥，是因為擅長殺害潛在的癌細胞，及時阻止它們演變為腫瘤。

“我的假設是，DNA修復能力不是最關鍵的，關鍵的是細胞如何回應損壞DNA，”瑪咖拉說：“DNA損壞程度相同時，大象的細胞會被殺死，或停止擴散，但是老鼠的細胞就不一定了?！?/p>

“壽命短的動物不會浪費寶貴的能量在對抗很多年才會染上的疾病上，那是不符合進化原理的，”奧斯達德說：“這就好像花1000美元買了塊廉價表一樣。”

利用比較生物學理解衰老的科學家擁有幾十種哺乳動物的基因數據，隨著數據庫的不斷擴大，科學家將發現更多有關基因與壽命關系的證據。

“人本身就很長壽，但我們并沒有意識到這點，”瑪咖拉說：“為更多物種進行基因排序能夠幫助我們回答更多未知的問題?！?/p>

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