研究團隊還發現,保護性表型,就像大多數海龜物種的硬殼一樣,可能會延緩老化過程,在某些情況下,甚至可以阻止生物老化。
同類中最大規模的研究表明,野生海龜老化緩慢,壽命較長,並發現了幾種幾乎不會老化的物種。
190歲的塞席爾巨龜喬納森最近因成為「世界上最古老的陸地動物」而成為頭條新聞。儘管有傳聞證據表明某些種類的海龜和其他變溫動物或「冷血」生物壽命很長,但這項證據並不充分,而且主要集中在動物園飼養的動物或少數在野外生存的個體。由 114 名科學家組成的國際團隊在賓州州立大學和東北伊利諾大學指導下進行的迄今為止最大規模的衰老和壽命研究最近已發表。它包含從野外收集的 77 種不同爬行動物和兩棲動物 107 個種群的數據。
研究人員發現了一些事情,包括首次發現蠑螈、鱷魚和海龜的衰老速度極慢,並且相對於它們的體型來說壽命更長。他們最近在《科學》雜誌上發表了他們的研究結果。研究小組還發現,保護性表型,例如大多數海龜物種的硬殼,會導致衰老速度減慢,在某些情況下,甚至會導致“可忽略的衰老”,或沒有生物衰老。
「有傳聞證據表明,一些爬行動物和兩棲動物衰老緩慢且壽命較長,但到目前為止,還沒有人真正對野生眾多物種進行大規模研究,」野生動物種群生態學資深作者兼副教授戴維·米勒(David Miller)說,賓州州立大學。 「如果我們能夠了解是什麼讓一些動物衰老得更慢,我們就可以更好地了解人類的衰老,我們還可以為爬行動物和兩棲動物的保護策略提供信息,其中許多動物都受到威脅或瀕臨滅絕。
在他們的研究中,研究人員使用了標記-重新捕獲數據,其中動物被捕獲、標記、釋放回野外,然後結合比較系統發育方法進行觀察,從而可以研究生物體的進化。他們的目的是將野外變溫動物與溫血動物(溫血動物)的衰老和壽命進行比較,並研究早期關於衰老的假設,例如體溫控制方式以及是否存在保護性身體特徵。
米勒解釋說,「體溫調節模式假說」表明,變溫動物——因為它們需要外部溫度來調節體溫,因此新陳代謝通常較低——比吸溫動物衰老得更慢,吸溫動物在內部產生自己的熱量並具有更高的新陳代謝。
米勒說:“例如,人們傾向於認為老鼠衰老得很快,因為它們的新陳代謝高,而烏龜衰老得慢,因為它們的新陳代謝低。”
然而,研究小組的研究結果表明,變溫動物的衰老速度和壽命遠高於和低於已知的類似大小溫血動物的衰老速度,這表明動物調節溫度的方式(冷血動物與溫血動物)並不相同。
米勒說:“我們沒有找到支持代謝率較低意味著變溫動物衰老速度較慢的觀點的證據。” “這種關係只適用於海龜,這表明海龜在變溫動物中是獨一無二的。”
保護性表型假說表明,具有提供保護作用的物理或化學特徵(例如盔甲、脊椎、貝殼或毒液)的動物衰老得更慢,壽命更長。研究小組證明,這些保護性特徵確實使動物老化得更慢,並且在物理保護的情況下,與沒有保護性表型的動物相比,它們的體型壽命要長得多。
「它們改變的硬殼形態可能提供了保護,並促進了它們生命史的進化,包括可忽略不計的衰老——或人口老齡化的缺乏——以及非凡的長壽,」共同資深作者兼教授安妮·布羅尼科夫斯基(Anne Bronikowski)說。
死亡率是因為它們沒有被其他動物吃掉。因此,他們更有可能活得更長,這給他們帶來了減緩衰老的壓力。我們發現海龜的保育表型假說得到了最大的支持。這再次表明海龜作為一個群體是獨一無二的。
有趣的是,研究團隊觀察到每個變溫動物群體中至少有一種物種的衰老程度可以忽略不計,包括青蛙和蟾蜍、鱷魚和海龜。
賴因克說:“說它們根本不會衰老,這聽起來很戲劇性,但基本上,一旦它們過了繁殖期,它們死亡的可能性就不會隨著年齡而改變。”
米勒補充說:「可忽略的衰老意味著,如果動物在 10 歲時一年內死亡的幾率為 1%,那麼如果它活到 100 歲,其死亡的幾率仍然是 1%。相較之下,在美國成年女性中,10 歲時一年內死亡的風險約為2,500 人中的1 人,80 歲時死亡的風險約為24 人中的1 人。不計的衰老(退化)時,老化就不會發生。
賴因克指出,團隊的新穎研究之所以成為可能,是因為來自世界各地研究各種物種的大量合作者的貢獻。
「能夠將這些多年來研究各自物種的作者聚集在一起,使我們能夠獲得基於人口數據而不僅僅是個體動物的衰老率和壽命的更可靠的估計。 ,」 她說。
布羅尼科夫斯基補充說:“了解動物老化的比較情況可以揭示靈活的特徵,這些特徵可能成為與人類老化相關的生物醫學研究的有價值的目標。”