长寿的秘诀是什么?拥有相同的性染色体

涨知识 老郝 来源:Science | AAAS 135浏览 0评论

当109岁的杰西·加兰(Jessie Gallan)被问及长寿秘诀时,她回答说“远离男人”。其他百岁以上的老人则赞扬了从填字游戏到踢踏舞的各种优点。他们从未提及一件事:染色体。然而,一项新的研究表明,在整个动物界中,具有相同性染色体的个体寿命比染色体不相同的个体长18%。

在大多数动物中,性染色体用于确定个体发育成雄性还是雌性。在哺乳动物中,雌性通常具有两个相同的X染色体,而雄性则具有一个X和一个“缩小”的Y染色体。还有一些动物,例如大多数种类的雄性蜘蛛,完全丢失了第二条性染色体。性染色体的差异导致雌雄身体发育的差异。例如,携带ZZ性染色体的鸟是雄性,有更鲜艳的羽毛,而ZW则是雌性,通常羽毛比较暗淡。

身体特征并不是两性之间的唯一区别。研究人员假设,性染色体不相同的动物(例如XY的雄性哺乳动物和ZW的雌性鸟类)可能更容易受到基因突变的影响,导致寿命缩短。但是一直以来,科学家都没有针对整个动物界进行这种效应的研究。

因此,悉尼新南威尔士大学的研究人员搜寻了包含性染色体和寿命数据的科学论文,书籍和在线数据库。他们比较了来自99个科、38个目、8个纲的229种动物的雄性和雌性寿命。研究显示,具有相同性染色体的动物平均寿命要长17.6%。研究物种范围包括人类、野生动物和家养动物。结果发表在《生物学快报》(Biology Letters)上。

该研究的主要作者,生态学家佐伊·西罗科斯塔斯(Zoe Xirocostas)说:“在昆虫和鱼类之间,也都表现出了同样结果,这真是太酷了!”

研究人员还发现,性别不同导致的寿命差异在物种之间有很大不同。有一个极端的例子:带有XX性染色体的德国雌性小蠊(Blattella germanica)比带单X染色体的雄性寿命长77%。

这种差异还取决于具有相同性染色体的动物是雌性还是雄性。如果是雌性具有相同性染色体,如哺乳动物、爬行动物、昆虫和鱼类,平均比雄性长寿20.9%。如果是雄性具有相同性染色体,如鸟类和蝴蝶的寿命比雌性平均长7.1%。

研究小组说,这种差异表明,除了性染色体是否一致以外,其他因素也很大程度地影响寿命。其中一个因素可能是交配选择。雄性为了吸引雌性,往往有夸张的身体特征和精致的外表,但这往往需要消耗额外能量并损害整体健康。

里昂克劳德·伯纳德大学(Claude Bernard University Lyon)的进化生物学家加布里埃尔·马拉什(Gabriel Marais)说:“正如我们所知,雄性面临的交配选择压力更大。” 雄性“更快的衰老是获得雌性交配选择的代价。”

马拉什说,如果恰好雄性同时有不匹配的性染色体,则他们容易受到基因突变的影响,两种有害因素相加。相比之下,具有不匹配性染色体的雌鸟和蝴蝶更容易发生基因突变,但它们不会面临激烈的交配选择而导致寿命减少。

要了解性染色体如何影响寿命还需要进一步研究。例如,研究人员还不知道性染色体缩小的程度与寿命长短是否相关。“关于这个问题的论文很少,” 马拉什说。他称赞这项新研究朝正确方向迈出了重要的一步。

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