塞舌尔巨龟“乔纳森”(Jonathan)5岁时,维多利亚女王加冕。当它80岁的时候,泰坦尼克号沉没。当这只来自大西洋火山岛的陆龟年满 190 岁,成为地球上现存最古老的陆生动物时,仍如往常一样:晒太阳、睡觉、吃饭和“嘿嘿”,就好像它还处于巅峰时期一样。

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难以置信的是,岁月几乎没有在这个巨龟身上留下任何痕迹,这与在 30 多岁时开始出现衰老迹象的人类形成了鲜明对比。

我们很清楚,衰老是一个随着年龄的增长、细胞分裂和生长能力的丧失而逐渐恶化的过程。长期以来,关于海龟和陆龟之间存在缓慢甚至可以忽略不计的衰老的假设一直存在。现在,发表在《科学》杂志上的一项研究中,科学家对冷血四足动物进行有史以来规模最大的衰老研究,结果发现它们几乎没有衰老或身体老化的证据。这些发现挑战了人类对衰老的理解,并指出了我们也可能挑战它的诱人方式。

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  无视衰老规则的冷血四足动物!

在生物学中,有机体一般在成年(成熟)后会出现衰老,这是因为个体用于修复细胞和组织损伤的能量与他们用于繁殖的能量之间的交换。简单来说就是,能量要么用于维持身体,要么用于繁殖,但不能两者兼而有之。例如,人类如果有孩子的话,女性的平均寿命会缩短。科学家们认为,这是因为人类繁殖会对细胞造成损害,并耗尽体内原本用于细胞修复的资源。

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但需要注意一点,但并非所有生物都遵循相同的衰老模式——冷血动物和恒温动物(温血动物)之间的差异特别大,尤其是海龟和陆龟几乎没有什么衰老的迹象。

在一项分析中,由美国东北伊利诺伊大学生物学家 Beth Reinke 领导的大约100名科学家组成的国际团队对野生冷血四足动物的衰老率和寿命进行了全面的比较研究。

他们利用来自 107 个野生种群的 77 个物种的长期实地研究数据,包括海龟、两栖动物、蛇、鳄鱼和陆龟。他们评估了体温调节模式、环境温度、保护性适应和生活节奏等因素如何导致身体衰老。

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研究人员发现,与鸟类和哺乳动物相比,冷血动物的寿命从 1 到 137 年不等。相比之下,灵长类动物的寿命在 4 到 84 岁之间。在多种龟类、一些蝾螈和大蜥蜴中几乎没有发现衰老的迹象。

在另一项分析中,由南丹麦大学的生物学家丽塔·达席尔瓦(Rita da Silva)团队研究了圈养动物死亡率随年龄的变化,重点关注动物园和水族馆种群中的 52 种海龟、水龟和陆龟。、

结果显示,在 52 个物种中,75% 的物种衰老速度极慢,而其中 80% 的物种衰老速度比现代人类慢。而且在某些物种,它们的衰老似乎可以忽略不计,比如希腊陆龟 ( Testudo graeca ) 和赫尔曼陆龟 ( T. hermanni ) 的老化率几乎为零。

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这特别有趣,因为研究人员发现,一些龟类和陆龟物种可能会减少身体衰老,以应对更理想的环境条件。随着周围“设施”的改善,它们可以将更多的能量分配给细胞修复,而不是保护自己或寻找食物,从而延长它们的寿命。

  新陈代谢真的与衰老有关吗?

过去科学家认为,新陈代谢是衰老过程中的关键因素之一,因此出现了一个这样的假设是,动物调节温度的方式与寿命有关。比如冷血动物利用外部温度来调节体温,它们的新陈代谢较低,因此衰老速度较慢。同时,由于温血动物自身产生热量,它们的新陈代谢速度更快,衰老速度更快。所以我们倾向于老鼠衰老得快是因为它们的新陈代谢高,而海龟衰老得慢是因为它们的新陈代谢低。

但在第一项研究中推翻了这个假设(只适用于海龟),而且研究人员也没有找到支持较低代谢率意味着等温动物衰老较慢的证据

不过研究人员发现了可能解释冷血动物长寿的一个点:具有特定物理或化学特征保护的动物——如坚硬的外壳、尖刺的脊椎或一口充满毒液的动物——比没有的动物衰老速度更慢,寿命更长。

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需要说明的是,虽然一些海龟和陆龟的衰老可以忽略不计,但并不意味着它们是不朽的。这只是意味着它们的死亡风险不会随着年龄的增长而增加,但仍然大于零。简而言之,所有生物最终都会因疾病等不可避免的死亡原因而死亡。

  海龟和陆龟的寿命可达100年以上,人类为什么不行?

为什么海龟和陆龟能活这么久?科学家有一个简单的进化答案和一个复杂的生物学答案。

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就进化方面而言,巨龟的出生要经过两个难关:一个是在龟蛋落地时,需要面临蛇和浣熊等动物的偷吃;二是它们孵化时,也要面临海鸥等动物的捕杀。所以为了传递它们的基因,海龟和陆龟必须长寿并频繁繁殖,有时每年多次繁殖并产下大量卵。

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而在生物学方面就相对复杂了,这里就长话短说了。一个是巨龟的端粒缩短率较低,不会随着年龄的增长而缩短,这意味着它们对DNA复制错误可能引起的某些类型的损害具有更强的抵抗力。同时,巨龟的细胞可以持续分裂 90 到 120 次。相比之下,人类的细胞每分裂一次,端粒就会缩短;人体细胞基本上分裂50次时,就会达到“海弗里克极限”,按照每2-3年分裂一次来算,人类的理论寿命上限是150年。

可以说科学家基本上明白巨龟身上会发生什么,通俗来讲:“我们知道路径会发生什么,我们知道系统会发生什么,但我们不知道最终是什么控制了它。”

最后一句话总结:一切都是老天爷的安排……