欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

科学家破解宠物衰老之谜

科普小知识2022-10-17 18:56:47
...

2014年被认为是世界上最老的猫波比活到了24岁。资料来源:大卫·赫奇斯

珍妮·卡蒙根本无法与猫奶油泡芙相比。作为最老的人,前者活到122岁——对于平均寿命为71岁的物种来说,这并不坏。然而,据报道,得克萨斯猫克莱姆·帕夫(Creme Puff)已经活了38年,是同类的两倍多。澳大利亚牧羊人布鲁伊也同样令人印象深刻。29岁时,它成为有记录以来最老的狗,寿命是普通狗的两倍多。

几个世纪以来,科学家一直试图了解人类的寿命。什么设置了限制?我怎样才能让时钟慢下来?今天,他们开始问人类宠物同样的问题。就像人类一样,答案很难找到。然而,一些有趣的假设正在出现——有些可能有助于解释一切,从为什么狗比大狗活得长到为什么猫通常比狗活得长。

华盛顿大学进化遗传学家、旨在延长犬类寿命的“犬类寿命延长计划”的联合负责人丹尼尔·普罗斯认为,阐明动物如何衰老是一个“有趣的问题”。“它整合了动物行为学、生殖学、生态学和化学。如果我们能理解如何提高生活质量和延长寿命,这对宠物和人类都有好处。这是一个双赢的局面。”

衰老的秘密

2000多年来,科学家们一直在努力思考衰老的秘密。亚里士多德在公元前350年写道:“一些动物长寿而另一些动物短命的原因,简而言之,长寿的原因需要探究。”这位希腊哲学家怀疑这个答案与水有关。他得出结论,大象比老鼠活得长,因为它们含有更多的水分,所以需要更长的时间来变干。这个想法并不完全合理,但是亚里士多德关于较大的动物倾向于活得更长的观察是有意义的。事实上,这是当今科学家唯一认同的趋势。

"所有其他假设都崩溃了。"阿拉巴马大学的生物老年学专家史蒂文·奥斯塔德说,在过去的100年里,最流行的观点之一是,新陈代谢率较高的动物寿命较短,因为它们的生物钟快用完了。然而,奥斯塔德认为这不是真的。例如,鹦鹉的心脏每分钟能跳600次,但几十年来,它们比许多生物钟较慢的动物活得更久。其他假说,如短命动物产生更多*基,破坏组织或细胞停止分裂更快,也缺乏强有力的证据。"许多简单的故事已经消失了。"奥斯塔德说。

他需要了解一些关于动物的知识。奥斯塔德在20世纪70年代早期是一名驯狮师,直到一只狮子撕裂了他的腿。这种伤害说服他去研究而不是驯服世界上的动物。到了20世纪80年代中期,奥斯塔德作为博士后在委内瑞拉观察负鼠的行为,这时他开始注意到有袋动物是如何快速衰老的。"他们在3个月内经历了从状况良好到白内障和肌肉萎缩的过程."奥斯塔德说。他还注意到了更有趣的事情:附近岛屿上的负鼠似乎比大陆上的负鼠衰老得更慢,寿命更长,因为没有食肉动物。

这些观察有助于解释为什么亚里士多德的主要观点仍然成立。奥斯塔德认为,大型动物往往寿命更长,因为它们面临的危险更小。他说这不是一个简单的生存问题,而是几百万年来进化压力的结果。鲸鱼和大象生长缓慢,因为没有天敌会攻击它们。这意味着它们可以将大量的资源投入到一个强壮的身体中,使它们能够生育多轮后代。

另一方面,老鼠和其他被大量捕食的小动物以一种快速前进的方式生活:它们需要将能量用于快速生长和繁殖,而不是发展强大的免疫系统。“你不会把一块价值1000美元的水晶放在一块价值5美元的手表上。”奥斯塔德说。

大是好?

说到人类宠物,“大就是好”的理论似乎不合逻辑。虽然猫的体型通常很小,但它的平均寿命是15年,而狗的平均寿命是12年。同时,小狗的寿命是大狗的两倍。

然而,奥斯塔德从负鼠得出的结论仍然适用。狗的祖先灰狼可以在野外生活11到12年,而野猫可以生活16年。奥斯塔德说,这表明这两个物种面临着不同的进化压力。他介绍说,狼比猫更善于交际,所以它们更容易传播传染病。另一方面,野猫不喜欢与外界交流,因此减少了疾病的传播,更好地保护了捕食者。“猫全副武装的程度令人难以置信。它们就像豪猪。”与其体型相比,豪猪也是一种著名的长寿动物,能活20多年。事实上,另外两种擅长规避风险的小动物——裸鼢鼠和蝙蝠——分别能活30年和40年。同时,老鼠只能活几年,直到被吃掉。

当谈到为什么小狗通常比大狗活得长,这个故事变得有些复杂。像70公斤重的爱尔兰狼狗这样的大狗能活到7岁,而像4公斤重的蝴蝶狗这样的小狗能活到10岁。大多数狗活不了几十年,所以进化压力显然不起作用。激素,如胰岛素样生长因子-1,可以让狗长得更大,可能发挥作用。研究人员已经将这种蛋白质与许多物种的寿命缩短联系起来,尽管其机制尚不清楚。与此同时,Promislow说,较大的犬只往往生长得更快,这将导致“偷工减料”的尺寸,使它们更容易出现并发症和疾病。大狗确实比小狗有更多的健康问题。例如,德国牧羊犬容易患髋关节发育不良,而西伯利亚爱斯基摩犬患有自身免疫性疾病,尽管这些也可能是近亲繁殖的结果。

长寿可能不会长久

虽然猫和狗之间有差异,但两种宠物都比以前活得长。在过去的40年里,狗的寿命增加了一倍,而家猫的寿命是野生家猫的两倍。这主要归功于更好的医疗保健和饮食。今年,美国人将在宠物上花费600亿美元,其中很大一部分将用于医疗保健和像人类一样的特殊食物。"使人长寿的同样道理也适用于宠物."英国利物浦大学的老年学专家Joopedro de magalhees经营着世界上最大的动物生命数据库,他说。然而,这一趋势可能不会持续下去:超过一半的美国宠物超重或肥胖,并与人类一样暴露在同样的污染物和致癌物质中。

所有这些都让狗和猫处于一个独特的位置,帮助解决人类自身如何变老的难题。毕竟,人类对狗和猫的医疗记录比任何其他动物都多,而且他们的生物学和基因组知识每天都在增长。也许它们包含减缓甚至停止人类生物钟的线索。"我不认为任何物种都有固定的最大寿命。"马格雷斯说,“真正的问题是‘我们能走多远?’“也许100年后,你会有一只只能活300年的狗。”

这是个好消息,尤其是如果人类的预期寿命也能大大提高的话。毕竟,如果你不能和你最好的朋友一起生活,谁想永远活着?(宗华)

《中国科学日报》(2015年12月14日,第三版国际版)

阅读更多

科学相关报道