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“独行地球”酷吗?最新研究:“抱团建群”更长寿

日期: 来源:中国科学报收集编辑:中国科学报
文 | 《中国科学报》 记者 冯丽妃
科研人员在进行野外动物调查。

滇金丝猴。

马铁菊头蝠。朱平芬供图

从鼩鼱的两岁到弓头鲸的逾200岁,哺乳动物最长寿命可以相差百倍之多。通过对近1000种哺乳动物进行分析,中科院动物研究所(以下简称动物所)的科学家与合作者发现,群居物种普遍比独居物种寿命更长,支持了社会组织和寿命的关联演化。相关研究近日发表于《自然-通讯》。

作为高级哺乳动物的人类,当前一人住、一人食、一人游的独居群体正不断增多。那么,生活方式的变化是否会影响个人预期寿命呢?

4年回答1个疑问

世界上有6000多种哺乳动物,不同哺乳动物的衰老速度或寿命为何会不同?动物所研究员周旭明在美国哈佛医学院做博士后期间,就对这个问题产生了兴趣。回国4年多来,他一直在尝试探索与寿命演化相关的遗传变异。

周旭明注意到一些有趣的现象——啮齿类中寿命最长的裸鼹鼠,像蚂蚁一样有非常复杂的社会分工,可以活到30多岁;同样长寿的海狸(约24岁)通常喜欢一起在河流中建造水坝。但寿命很短的鼩鼱似乎独来独往。

“动物的社会行为和寿命之间有没有关联呢?”周旭明很好奇,却苦于缺乏一个好的切入点做深入研究。

2018年9月,动物所助理研究员朱平芬的加入推动了对于这一问题的探索。从2010年起,朱平芬和同事在云南白马雪山研究基地对滇金丝猴这一珍稀灵长类动物的社会行为,尤其是个体之间的社会关系、社会网络,进行了长期的野外研究观测。

滇金丝猴处于一个比较特殊的社会组织——重层社会,即一个成年雄性和多个成年雌性及后代组成最底层的小单元;这些家庭小单元和单身雄性形成的“光棍群”聚集在一起,形成较大的分队;分队再往上聚集,形成一个更大的社群。

“滇金丝猴基本上是按照分队生活,很多家庭在一块儿行动,如找夜宿地、觅食等。家庭与家庭之间的成年猴子有领地界线,但小婴猴却可以一起玩耍。”论文共同第一作者朱平芬对《中国科学报》说。

这些有趣的现象让她对周旭明提出的问题很感兴趣。哺乳动物的社会组织形式多样,如独居(豹)、成对生活(长臂猿)以及各种群居形式等。通过对群居的豚尾狒狒等物种进行研究,前期科学家已经发现,社交联系强的个体活得更久,因为群居能减少饥饿与被捕食的风险。尽管个体之间频繁接触会导致疾病传播,但能进化出更强大的免疫防御。

但一直以来对相关物种的比较分析十分有限。社会组织与寿命之间是否存在普遍联系?如果有关系,这背后的分子机制又是什么?答案并不清楚。

研究者参考了大量文献。仅仅为了研究人工智能难以直接自动判定的行为学数据,他们进行手工查询和确认的文献就有2000多篇。

尽管如此,由于很多物种的基础信息匮乏,他们最初决定研究的6000多个哺乳动物物种,不得不逐步压缩到最终的974种。

查文献、跑野外、反复分析论证……经过前后4年多的研究,他们找到了答案。

窥视生命的“黑匣子”

研究者发现,群居物种普遍比独居物种寿命更长。如独居的北方短尾鼩和群居的马铁菊头蝠虽然体重相近,但最长寿命分别约为2年和30年。

尽管这与此前针对单个物种的研究一致,首个分析结果出现后,研究团队的第一反应仍是质疑。“有没有一些因素被我们忽略了?”朱平芬回忆。

他们进行了新一轮的分析论证,在重新排除体重、生活空间(陆地、穴居、水生)、系统发育关系等因素的影响后,验证了这一结果。研究还表明,群居物种从短寿状态向长寿状态的过渡率高于非群体生活物种。

“这些都支持了社会组织与寿命之间存在关联演化的论点。”论文共同通讯作者周旭明对《中国科学报》说。

研究者还对94种哺乳动物进行了转录组分析,鉴定出与社会组织和寿命普遍相关的31种基因、激素和免疫相关通路。“它们对解析社会组织和寿命的分子机制发挥了桥梁作用。”周旭明解释,例如一个基因可能在群居物种中表达水平升高,而在独居物种中表达水平下降;或者相反。

研究者对相关基因进行分析后,将其划分为两大类别。第一类包括免疫相关基因,第二类包括参与调节激素、神经系统和信号转导的基因。这为阐明群居生活与寿命背后机制的进一步实验和跟踪研究奠定了基础。

“目前,我们只是从一个社会行为的切入点去研究寿命,在分子机制上也是相对表层的。相关基因对衰老和寿命是否发挥着一些功能、在多大程度上发挥作用,这些都需要进一步通过行为学控制实验、分子实验等研究,打开生命的‘黑匣子’。”朱平芬说。

“冰山一角”

古人云,独乐乐不如众乐乐。那么,选择不同的生活方式是否会影响个人寿命呢?

周旭明表示,这项研究主要从生态和宏观角度出发,促进人们去了解和认识哺乳动物寿命演化的关联因素。当代人类社会关系高度复杂,不能简单划分成群居或者独居。

“有些关系可能是良性、友好的,有些关系可能是恶性、相互伤害的。这种关系的作用强度、频率以及持续时间等,都可能影响激素、免疫,进而和身体健康、寿命相关联。”他说。

此外,研究者表示,群居哺乳动物活得比独居动物更长的结论基于对约1000个跨物种比较研究得出,是基于群居样本和独居样本所作的统计学上的显著性检验。“这种规律并不意味着任何一个群居物种都比独居物种活得更长。”周旭明说。

他举例说,群居物种中也有短寿命的。比如一些啮齿目动物尽管是群居,最大寿命记录却仅有2~4岁,如华毛鼠寿命约为2岁、卷尾鼠约为3岁、家鼠为4岁。独居物种中有寿命更长的,比如海豹独居,除了捕食空间有限或者猎物聚集时偶尔聚在一起,其有记录的最长寿命可达56岁。

“影响寿命的因素非常复杂,我们看到的可能只是冰山一角。”周旭明说。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41467-023-35869-7

《中国科学报》 (2023-02-20 第3版 综合  原标题为《独乐乐不如众乐乐?群居哺乳动物更长寿》)
排版 | 志海

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