解开长寿动物的长寿秘密

桃宝

“明小蛤”有着脏兮兮的棕色外壳，上面还有斑驳的棕灰色斑点，这样的外表实在不怎么吸引人。但它却是人类已知最长寿的动物，2006年科学家把它从冰岛海床上摘下来时，它已经507岁了。

2016年8月，研究者认定格陵兰一只五米长的雌性鲨鱼已经392岁了，是世界上最长寿的脊椎动物，而一只211岁的弓头鲸则是世界上最长寿的哺乳动物。

人类在诸多领域独领风骚，唯独寿命不及其他动物，所以才会对比自己长寿的动物着迷不已。一些极端的例子不禁让生物学家疑问，为什么生物体会变老直至死亡？为什么有些物种能活几个世纪，而有些物种的寿命只有几个月、几星期，甚至几天？

一些研究者希望通过了解动物长寿的秘诀，增强对这些动物和人类自身的理解，而其他人则认为这类研究可以帮助人类找到延年益寿的关键。

507歲的“明小蛤”是人类已知最长寿的动物

能量代谢和寿命

2013年有关“明小蛤”的发现立即引发猜想，“明小蛤”的长寿秘诀也许就在于低氧消耗。

有关动物生命周期的猜想多种多样，其中最深入人心的就是生命周期和新陈代谢率的关系。如果动物像马力全开的机器一样不停工作，就会逐渐损害身体，早早结束生命。

二十世纪初，德国生理学家马克思·卢讷（Max Rubner）研究了豚鼠、猫、狗、牛、马和人类的能量代谢率和生命周期间的关系。他发现，体型较大的动物能量代谢率更慢，而且寿命更长，于是他得出结论，能量代谢越快，寿命越短。

美国生物学家雷蒙德·佩尔（Raymond Pearl）研究了饥饿、温度变化、遗传对果蝇和哈密瓜幼苗寿命的影响，进一步提出了这一结论。“能量消耗率和生命周期成反比。”他在著作《生长率》（The Rate of Living）中写道。

1954年，加州大学伯克利分校研究人员丹汉姆·哈曼（Denham Harman）博士提出，衰老是由自由基对细胞的损害累计造成的。新陈代谢过程中，自由基不断地生成，而活跃的自由基可以通过和电子相结合的方式破坏细胞分子化学式。

动物体型和寿命

虽然大型哺乳动物新陈代谢慢，寿命长，但生长率理论已经被推翻了。因为研究者指出，很多鸟类和蝙蝠的寿命远超越了其新陈代谢率的对应值，而且有袋类动物相比有胎盘哺乳动物，不仅新陈代谢率低，而且寿命更短。

英国阿伯丁大学的约翰·斯皮克曼（John Speakman）指出，虽然新陈代谢慢的动物寿命更长，但两者间不一定有因果关系。

“所有证明生长率理论的证据都有一个致命的缺陷，”斯皮克曼说：“这些证据的基础是针对不同体型动物的研究结果。”

2005年，斯皮克曼研究了当体型一样时，新陈代谢率偏高的动物寿命是否偏短。“一旦剔除体型的影响，新陈代谢率和寿命几乎没有关系。”斯皮克曼说。

自由基和寿命

动物氧气消耗量越大，自由基的损害作用越大，因此衰老速度越快——这种观点早已过时。

自由基量越少，寿命越长，这种现象被称为“解偶生存”假设。2004年斯皮克曼经过测验，进一步证明了这一假设。

决定动物寿命长短更直接的因素是其体型大小，2007年英国利物浦大学的乔·佩德罗·玛咖拉（Jo?o Pedro Magalh?es）研究了1400多种哺乳动物、鸟类、两栖动物和爬行动物的体重和已知最长寿命。

玛咖拉发现动物的寿命和体重的相关程度63%，单就哺乳动物而言，相关程度高达66%。蝙蝠虽然体重轻，但寿命长，因此玛咖拉把蝙蝠的数据排除在外，结果发现这一相关程度达到了76%，其中鸟类79%，爬行动物59%。

玛咖拉认为，动物的寿命归根结底还是和进化和生态因素有关。

“体型是生存机会的决定因素，”玛咖拉说：“体型小的动物捕食者更多，因此如果要把基因传下去，必须长得快些，繁殖早些。像大象和鲸鱼这种大型动物被捕食者吃掉的可能性更小，因此进化和早孕压力小。”

环境和压力的影响

如果体型通过影响被捕食的概率从而影响寿命，那么生活在不同环境中的同一物种寿命长短也会有所不同。

上世纪八十年代末，生物学家斯蒂芬·奥斯达德（Steven Austad）对成年雌性负鼠展开研究，以验证这一观点。他在美国乔治亚洲萨佩洛岛上抓了34只负鼠，给每只都戴上了无线电项圈，又在美国南卡罗来纳州埃特肯周围的陆地上抓了47只负鼠。陆地上的负鼠常常受到野狗和短尾猫的侵扰，而岛上的负鼠则不受捕猎者威胁。

奥斯达德发现岛上的负鼠平均寿命比陆地上的负鼠长了四个半月，而且岛上的负鼠每次生育的幼崽数量更少，生育更晚，妊娠期更长。

奥斯达德考虑到了气候、病原体和饮食的影响，但得出结论，岛上负鼠寿命更长，很有可能是因为选择压力不同，从而导致遗传变异。

很多因素表面上影响了动物的寿命，但归根结底都和体型和生存机会有关。比如很多动物的大脑容量、眼球大小和最长寿命有关，尤其是灵长类动物，“随着体型变化，很多因素都会发生变化，从而形成和寿命有关的假象。”斯皮克曼说。

科学界普遍认同体型影响被捕杀可能性，从而影响寿命，但这一论断仍然没有回答一些关键问题。

斯皮克曼说：“进化的解释可能引发道德危机，如果解决了这个问题，那么下一个问题就是：真正保护人体的机制是什么？”

为了寻找答案，2010年奥斯达德把研究对象定为一群长寿的动物，他们之中的族长已经969岁了。奥斯达德认为，“明小蛤”、格陵兰鲨鱼和弓头鲸如此长寿，和低温生长环境是分不开的。

“大多数长寿的动物不是体温低，就是生活在低温环境中，”奥斯达德指出，活性氧的产出、DNA修复和基因转写在低温环境中进行得慢一些。

基因和癌症

近年来DNA序列技术发展迅速，成本低廉，为科学家研究基因对寿命的影响提供了重要线索。

2013年，玛咖拉和同事李阳（Yang Li）对比了不同寿命和相同寿命的哺乳动物的基因组，结果发现寿命更长的动物体内应对DNA损害和蛋白质回收的基因进化得更快。

玛咖拉和其他人在收集证明基因和寿命关系的数据过程中，发现寿命长的动物往往DNA修复能力更强。基因排序技术也帮助科学家解决了上世纪七十年代遗留下来的生物问题——为什么长寿的大型动物往往癌症发病率低？

2015年，犹他大学研究人员约书亚·施弗曼（Joshua Schiffman）计算得出人类的癌症致命率高达11-25%，但大象的癌症致命率只有5%。后续测验发现，大象并不是很擅长修复损坏的DNA。于是施弗曼得出结论，大象之所以能够抗击癌症，是因为擅长杀害潜在的癌细胞，及时阻止它们演变为肿瘤。

“我的假设是，DNA修复能力不是最关键的，关键的是细胞如何回应损坏DNA，”玛咖拉说：“DNA损坏程度相同时，大象的细胞会被杀死，或停止扩散，但是老鼠的细胞就不一定了。”

“寿命短的动物不会浪费宝贵的能量在对抗很多年才会染上的疾病上，那是不符合进化原理的，”奥斯达德说：“这就好像花1000美元买了块廉价表一样。”

利用比较生物学理解衰老的科学家拥有几十种哺乳动物的基因数据，随着数据库的不断扩大，科学家将发现更多有关基因与寿命关系的证据。

“人本身就很长寿，但我们并没有意识到这点，”玛咖拉说：“为更多物种进行基因排序能够帮助我们回答更多未知的问题。”

玛咖拉相信，理解长寿的物种如何抵御疾病能够帮助人类延年益寿。“我们能不能从裸鼹鼠和弓头鲸这类动物身上学到对抗癌症的方法？”他回答道：“我觉得能，但我们还要付出很多努力。”