科学家破解宠物衰老之谜
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)
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