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树上的生活更长久

了解树栖哺乳动物为何比地面生活的同类寿命更长,并探索其长寿背后的进化原因。

作者:Ed Yong
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多种树栖哺乳动物

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在《物种起源》一书中,达尔文曾提及生活在树梢上的好处,引用了“能够快速爬树以逃避敌人”的说法。大约140年后,伊利诺伊大学的Milena ShattuckScott Williams证实了这些好处。

通过对776种哺乳动物的研究,他们发现,平均而言,树栖动物比体型相似的陆地同类寿命更长。只花费部分时间在树上的动物,其寿命要么介于两者之间,要么集中在一端。即使只关注某一类哺乳动物——松鼠——这一模式也成立。在相同的体重下,像常见的灰松鼠那样在树枝间穿梭的松鼠,比像土拨鼠那样在地下掘洞的松鼠寿命更长。

这些结果与我们对飞行和滑翔动物寿命的已知情况非常吻合。如果说生活在树上能延缓死亡的到来,那么飞向天空应该能让寿命真正“展翅高飞”。事实也确实如此。飞行给了蝙蝠和鸟类逃避危险的有效方式,它们的寿命比同体型的其他温血动物明显要长。即使是滑翔哺乳动物,其寿命也比陆地同类更长。

进化的角度来看待衰老,这些趋势是合乎情理的。想象一下一个从不衰老的生物,比如托尔金笔下的精灵。即使是这样的不死生物,也可能因捕食者、疾病或事故而丧生。时间越长,这些外部灾难夺走其永恒生命的可能性就越大。因此,这种生物将有一个“统计寿命”,即它很可能被杀死的年龄。

现在考虑一下这个假设的不死生物的基因。一个在生命早期(即它仍在性行为和生育后代时)就对其有害的基因突变,几乎没有机会传递给下一代。这样的突变会被自然选择淘汰。然而,那些对个体在“统计寿命”之后才产生伤害的突变则另当别论,因为它们的携带者很可能在经历任何不良后果之前就已经被杀死了。这些在自然选择的“雷达”下悄然积累的晚发基因,就是导致衰老的原因。

衰老有许多进化解释,但几乎所有这些解释都遵循这一基本概念。请注意,这个概念的核心部分是对死于捕食者、疾病等威胁的恐惧。如果这些威胁被最小化,那么动物的统计寿命就会增加,更多的晚发基因就会暴露在自然选择之下,并被淘汰得更多。根据这一理论,你会预期那些能够逃避外部威胁的物种,无论是通过飞走还是躲藏在树枝上,都能进化出更慢的衰老速度和更长的寿命。当然,这正是Shattuck和Williams的研究结果。

事实上,他们表明,长寿与树栖生活之间的联系对除两个哺乳动物群体之外的所有群体都成立。第一个群体是哺乳动物,包括袋鼠、考拉和袋熊;第二个群体是真猴总目,这个群体包括树鼩、鼯猴以及猴子、猿和我们自己等灵长类动物。乍一看,这似乎有些奇怪,因为一些科学家曾认为,树栖生活实际上可以解释为什么灵长类动物的寿命相对较长。但在Shattuck和Williams看来,这些是“特例证明了规则”。

无论是哺乳动物还是真猴总目,它们都有着漫长而持续的树栖进化历史。对于其他哺乳动物群体来说,偶尔可能有成员进化出了在树干和树枝间穿梭的能力,但Shattuck和Williams认为,哺乳动物和真猴总目最早就生活在树上。它们的成员则反复回到了地面。特别是对于真猴总目,这段漫长的树栖历史可能意味着所有灵长类动物的寿命都与其体型相比都比较长。

当然,如果那些回到陆地的物种面临更大的捕食者威胁,进化理论会预测它们的寿命最终会缩短。但陆地生活的灵长类动物还有其他防御机制。它们通常体型较大,并且生活在大型社会群体中(比树栖灵长类动物的群体更大)。这些特征可能为它们提供了所需的保护,使它们能够维持最初在树枝上进化出的相对较长的寿命。目前,这只是一个假设,还需要进一步的检验。

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参考文献:Shattuck, M., & Williams, S. (2010). Arboreality has allowed for the evolution of increased longevity in mammals Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.0911439107

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