背靠背Science |“青春永驻”的变温动物挑战经典衰老演化模型


经典衰老演化理论认为,对于有明确体细胞与生殖细胞界限的生物体,衰老与死亡不可避免(1, 2)。然而诸多超级长寿生物的报道/轶闻,比如各种超过150岁的龟类(3, 4),让人不禁猜想寿命的极限到底是多少?是否真的可能“永远年轻”?

长寿龟类报道(4)


为此,University of Southern Denmark Fernando Colchero以及Pennsylvania State University David A. W. Miller等研究人员分别分析动物园52种龟类随年龄存活状态数据以及通过标记-捕捉获取的77种变温四足类动物(包括爬行类两栖类等,其中包括14种龟类)野外随年龄存活数据,建模分析这些动物的衰老速度(aging rates),也就是动物成年后(到达繁殖年龄后)随年龄的增长而死亡率的增加(5, 6)。

这两项研究都发现,部分龟类等爬行动物的衰老速度基本为0,也就是说没有发现这些动物成年后随着年龄死亡率的增加,从而挑战了经典的衰老演化模型(5, 6)。

多种龟类衰老速度接近0(6)


Fernando Colchero等的工作进一步分析了动物园龟类预期寿命与衰老速度的性别差异,发现通常平均体重小的那个性别预期寿命长衰老速度慢(6)。

David A. W. Miller等的工作则进一步分析了与野外变温四足类动物衰老速度的关联因素;研究人员主要发现:1.控制体重等共变量,变温动物比恒温动物衰老速度物种间差异更大;爬行类动物的衰老速度随栖息地温度(近似体温)升高有升高趋势,而两栖类相反,随栖息地温度升高衰老速度下降。2.有物理(硬壳或者甲片)或者化学(毒液等)防护的话预期寿命长,衰老速度也有所减慢,特别是物理防护更明显。3.生的早生的多衰老速度快,反之亦然(5)。

变温动物衰老速度比恒温动物物种间差异大(5)


以上工作6月23日发表在Science(5, 6);研究人员认为这些工作拓展了衰老研究的物种,提供了重要基础信息,从而帮助进一步完善衰老演化模型。没有参与这些工作的University of Southern California Caleb E. Finch等认为对那些没有明显衰老的长寿物种机制研究或许能为缓解人类老年疾病提供新线索;但是需要注意这些研究 “晚年” 样本少的问题,那些看似 “永远年轻” 的物种在 “晚年” 也会有机能下降以及死亡率的增加(7)。

Comment(s):

随着现在追踪技术的发展,保护区内大规模野生动物的追踪能提供更高质量的数据,只是这涉及寿命的研究需要监测的时间太久了。。。配合非常准确的物种年龄鉴定能够缩短监测时间。

通讯作者简介:

http://www.colchero.com/



https://www.appliedpopecol.org/people.html


参考文献:

1. T. B. L. Kirkwood, R. Holliday, The evolution of ageing and longevity. Proc. R. Soc. London. Ser. B, Biol. Sci.205, 531–546 (1979).

2. T. B. L. Kirkwood, Evolution of ageing. Nature.270, 301–304 (1977).

3. How Old Is the World’s Oldest Turtle? 5 Turtles that Survived for Centuries - AZ Animals, (available at https://a-z-animals.com/blog/how-old-is-the-worlds-oldest-turtle-5-turtles-that-survived-for-centuries/).

4. 250-Year-Old Tortoise Dies In India - CBS News, (available at https://www.cbsnews.com/news/250-year-old-tortoise-dies-in-india/).

5. B. A. Reinke et al., Diverse aging rates in ectothermic tetrapods provide insights for the evolution of aging and longevity. Science (80-. ). 376, 1459–1466 (2022).

6. R. da Silva, D. A. Conde, A. Baudisch, F. Colchero, Slow and negligible senescence among testudines challenges evolutionary theories of senescence. Science (80-. ). 376, 1466–1470 (2022).

7. K. Franklin, S. N. Austad, C. E. Finch, How ubiquitous is aging in vertebrates? Science (80-. ). 376, 1384–1385 (2022).

原文链接:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl7811

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm0151