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大量后代导致鸟类父母过早死亡

新的研究表明,繁殖数量大的寒鸦衰老更快,影响它们的寿命和健康。

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如果你的父母曾抱怨你和你的兄弟姐妹因为争吵或大声播放音乐而让他们迅速衰老,他们可能是对的——尤其是如果他们是寒鸦的话。科学家们通过人为增加或减少这些鸟类繁殖的数量,发现超大家庭会让父母过早死亡。有一种衰老理论认为,衰老源于身体细胞的累积损伤,而动物用于修复这种损伤的资源是有限的。将更多资源用于繁殖后代可能会让动物用于维持细胞健康储备的资源减少。这意味着繁殖可能会导致其过早衰老。一些对野生动物的长期研究发现了这一点的证据。但是,荷兰格罗宁根大学的生物学家 Jelle Boonekamp 写道,这些研究比较了自然繁殖数量多或少的动物。所以可能存在一个看不见的第三变量在起作用——某种特征既让父母拥有更多后代,又缩短了它们的寿命。为了解决这个问题,Boonekamp 和他的同事们从一些鸟类身上偷走了幼崽,并欺骗另一些鸟类收养它们。科学家们研究了生活在大学周围群落中的一种乌鸦——寒鸦。寒鸦实行一夫一妻制。配偶每年平均产下 4.5 个蛋,父母双方都会照顾它们的幼崽。每个巢穴都被随机分配,增加或减少两个幼鸟。科学家们在需要时通过在巢穴之间调换四天大的雏鸟来缩小或扩大家庭规模。父母们似乎对此并不介意,继续喂养现在住在它们巢穴里的任何一只幼鸟。研究中有 186 只父母鸟,并且在父母存活并返回筑巢地点后的每一年,科学家们都会继续扩大或减少它们的繁殖数量——他们的想法是,如果一只母寒鸦在基因上倾向于生养大量或少数后代,她会每年都这样做。寒鸦的寿命不算很长。只有 72% 的繁殖数量减少的父母鸟活到了研究的第二年。但它们的生存情况比繁殖数量增加的鸟类要好——只有 59% 的这些受困扰的父母鸟存活了下来。随着时间的推移,生存率的差异越来越大。在实验的第三年后,只有 20% 的大家庭父母鸟仍然活着,而小家庭父母鸟的存活率高达 61%。这对雄性和雌性父母都一样。养育更多的后代可能不仅仅是因为衰老而导致父母过早死亡。例如,花更多时间外出为巢穴觅食可能会使父母更容易受到捕食者的攻击。但 Boonekamp 表示,这两组鸟在这类死亡事件上似乎没有差异。他猜测,当父母有更多的嘴要喂时,它们只是衰老得更快。“生产和抚养许多后代[可能导致你]用于维持健康的能量资源预算减少,”Boonekamp 说。实际的差异可能比他的研究显示的还要极端,因为收养了额外幼鸟的寒鸦实际上不必生产或孵化额外的蛋。但他表示,这种加速衰老在生物学上意味着什么,在真实的身体和细胞层面,是未知的。“确切的机制基本上是一个黑匣子。”一种可能的衰老机制与端粒有关,端粒是染色体末端的微小保护性 DNA 帽。细胞在每次复制时,其端粒都会缩短,这限制了细胞的寿命。Boonekamp 目前正在研究鸟类体内的端粒,并希望能了解它们在衰老中扮演的角色。但他不确定如果他打开这个黑匣子会发现什么,尽管里面很可能不是播放着音乐的立体声音响。

图片:来自 Joe Dunckley (通过 Flickr)

Boonekamp, J., Salomons, M., Bouwhuis, S., Dijkstra, C., & Verhulst, S. (2014). Reproductive effort accelerates actuarial senescence in wild birds: an experimental study Ecology Letters, 17 (5), 599-605 DOI: 10.1111/ele.12263

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