46 種物種的衰老策略差異巨大,有些物種幾乎不會衰老

寄居蟹、紅鮑魚和水螅打破了這種趨勢,享有幾乎恆定的生育率和死亡率

孔雀魚和水蚤的壽命只有幾天或幾周,但它們的死亡率隨著年齡的增長而急劇增加,人類等壽命較長的動物也是如此。但其他動物——如寄居蟹、紅鮑魚和水螅(一種可以存活數百年的微觀淡水動物)——打破了這種趨勢,享有幾乎恆定的生育率和死亡率。

12 月 8 日發表在《自然》雜誌上的一項對 46 個物種標準化人口模式的比較研究表明,它們之間“衰老策略”的巨大多樣性挑戰了進化不可避免地導致衰老(即死亡率和生育率隨年齡增長而下降)的觀點,丹麥南丹麥大學奧登塞的生物學家歐文·瓊斯說,他是這項研究的負責人。

瓊斯說:“透過宏觀視角並對物種進行調查,我們發現了大量違反這一基本理論的情況。” 今天發表在《自然》雜誌上的一項對 46 個物種標準化人口模式的比較研究表明,它們之間“衰老策略”的巨大多樣性挑戰了進化不可避免地導致衰老(即死亡率和生育率隨年齡增長而下降)的觀點,丹麥南丹麥大學奧登塞的生物學家歐文·瓊斯說,他是這項研究的負責人。


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為了比較生育率和死亡率模式,作者彙編了 11 種哺乳動物、12 種其他脊椎動物、10 種無脊椎動物、12 種維管植物和一種綠藻的已發表生命史資料集,並將軌跡標準化——將生命週期中每個時間點的死亡率除以平均死亡率。

他們發現壽命長度與衰老程度之間沒有關聯。在死亡率隨年齡增長最急劇的 24 個物種中,11 個物種的壽命相對較長,13 個物種的壽命相對較短。在死亡率增長不太急劇的物種中,也出現了類似的壽命劃分。

當研究人員沿著衰老連續譜組織物種時,哺乳動物聚集在頻譜的一端,屬於死亡率突然轉變的生物,而植物則佔據另一端,植物的相對死亡率大大降低。鳥類和無脊椎動物則分散在各處。

作者認為,跨頻譜的衰老策略多樣性應該對理論家提出挑戰。“我們擁有的[進化]理論適用於許多情況,但它們無法解釋某些情況,”瓊斯說。“這不是要拋棄舊理論;而是要修改理論,使其適用於所有物種。”

物種沙拉

這是首次嘗試標準化跨物種的死亡率和生存率比較,但這讓幾位科學家感到困惑,因為他們說,生命策略的多樣性是公認的。更重要的是,他們質疑比較的生物學基礎。

問題在於比較實驗室飼養的、有時是近親繁殖的種群與持續數十年的實地研究的有效性。“這種方法就像製作一份水果沙拉,並想象它可以告訴你一些關於橙子進化的資訊,”德克薩斯大學健康科學中心聖安東尼奧分校的進化生物學家史蒂文·奧斯塔德說。“這種跨生命之樹的人口軌跡比較完全脫離了生物學,並忽略了環境的影響,”他補充道。

加州大學爾灣分校的進化生物學家勞倫斯·穆勒對此表示贊同。“野外生物的死亡原因有很多——例如,捕食或疾病——而不是衰老,”他說。“不幸的是,實地資料集死亡率來源不明,這混淆了與年齡相關的衰老模式,而這正是我們都感興趣的,”他補充道。

該研究的合著者、馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋研究所的數學生態學家哈爾·卡斯韋爾說,試圖區分死亡是否與衰老相關是一個錯誤。“死亡率隨年齡增長而增加,這代表著應對死亡危害能力下降,無論其來源如何,都被定義為衰老,”他說。

但《自然》雜誌採訪的批評人士表示,他們懷疑這篇論文對進化論提出了嚴峻的挑戰。“這項研究有益地提醒人們衰老模式是多樣的,但它並不是對現有理論的駁斥,”耶魯大學紐黑文分校的進化生物學家斯蒂芬·斯特恩斯說。“這將需要對生殖和死亡率之間的權衡進行困難的經驗測量,而這尚未完成。”

本文經《自然》雜誌許可轉載。 這篇文章於 2013 年 12 月 8 日首次發表

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