微乎其微的衰老：为什么有些动物衰老的方式不同？

20 世纪 60 年代，理论家们试图理解地球上动物为何以及如何衰老，他们认为衰老是“不可避免”的。他们说，随着时间的流逝，生物体会衰老，死亡的概率会增加。

但对各种生物的研究表明，情况几乎绝非如此：生物体衰老的方式差异很大。在进化树的各个分支上，有些动物寿命短暂，英年早逝，而有些动物则如此长寿，以至于我们甚至不知道如何衡量它们的年龄。

某些沙穴蜂的雌性只有五分钟到两小时的交配时间，之后就会死亡。巨型巽他鼠平均寿命约为半年，而粗眼岩鱼的寿命可以超过 200 岁。

尽管导致这种令人费解的差异的许多进化原理已经开始显现，但衰老的分子和生物学原因——以及为什么不同动物的衰老速度不同——至今仍然让科学家们感到困惑。

什么是衰老？

动物衰老是自然衰老过程，在此过程中，生物体会随着年龄增长而经历生理和功能变化，最终导致其整体健康和活力的下降。

几乎不衰老的动物

2022 年发表在《科学》杂志上的研究表明，在研究的 52 种乌龟中，约有 75% 的乌龟表现出缓慢甚至“几乎不”衰老。它们不衰老。鳄鱼、喙头蜥蜴和蝾螈也表现出缓慢衰老——有些蝾螈还具有再生能力，这可能有所帮助。

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是什么导致动物衰老？

不同动物的衰老倾向于遵循一个快慢连续体。一方面，有些物种发育快、繁殖成熟快、寿命短——比如老鼠，它们在野外的平均寿命约为一岁。另一方面，有些生物体发育慢、需要数年才能达到繁殖成熟，寿命也长得多。

进化因素塑造动物寿命

从这个角度来看，可以回溯地注意到一些关于哪些因素可能使这些动物处于光谱上特定位置的模式。

“我认为从进化的角度来看，现在已经得到了广泛的理解。这主要与生物体特定的生态位和环境有关，”英国伯明翰大学分子衰老学主席 João Pedro de Magalhães 说。他研究衰老以及如何阻止衰老，并且最近因声称人类可以活到 20,000 岁而成为头条新闻。

“在进化上，你可能有很多不同的进化情况，可以进化出长寿命或短寿命，”Magalhães 说。

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哪些动物的寿命最长？

总的来说，体型越大，被其他动物杀死并吃掉的难度就越大。以下是一些寿命最长的动物。

1. 弓头鲸

这是关于为什么像弓头鲸——地球上寿命最长的哺乳动物，有时可以活到 200 岁——能活这么久的假设之一：它们没有多少天敌。

2. 大象

Magalhães 表示，大象寿命长也有类似的原因，体型因素也可以解释为什么老鼠、大鼠和田鼠等动物寿命如此之短。它们更容易成为猎物。大象的典型预期寿命约为 65 岁，甚至更长。

3. 蝙蝠

然而，蝙蝠体型虽小，却是寿命最长的哺乳动物之一——可以活到 40 岁。Magalhães 表示，从进化的角度来看，它们体型小并不重要，因为它们仍然非常善于躲避捕食者。

4. 格陵兰鲨

有证据表明，格陵兰鲨的寿命可以长达 500 岁，海洋蛤蜊也是如此。Magalhães 表示，它们生活在极度寒冷的北极海洋环境中，这通常与缓慢的新陈代谢和成熟有关，并与长寿相关。

5. 加拉帕戈斯巨龟

生活和进化在能够躲避死亡的环境中的动物也很容易保持长寿。以加拉帕戈斯巨龟为例。它们生活在岛上，没有天敌，因此可以花更长的时间繁殖和变老——甚至超过 150 岁。Magalhães 说：“我们甚至不太清楚加拉帕戈斯巨龟的寿命到底有多长。”

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哪些因素影响动物的寿命？

寿命最长的动物通常具有独特的适应性、栖息地和进化因素，使它们能够活很长时间。

躲避捕食者

乌龟和陆龟有坚硬的外壳，可以轻松地保护它们免受捕食者的侵害。Magalhães 表示，有人可能会认为，像人类和猴子这样的动物进化出了智慧来躲避捕食——这正是使我们能够活得更久的原因。

在过去的 200 年里，发达国家居民的平均寿命增加了一倍多。

环境条件

动物所居住的栖息地会对它们的寿命产生重大影响。寒冷的环境可以减缓新陈代谢并有助于长寿。

Magalhães 引用了他参与撰写的一篇 2015 年的综述文章说：“同样的动物在 20 度或 25 度时，在 25 度时寿命会很短。”也许温度也是弓头鲸寿命如此之长的原因。

内部体温

Magalhães 表示，冷血动物这一点也起到了作用。虽然所有哺乳动物似乎都会衰老，但其他脊椎动物，如爬行动物、两栖动物和鱼类，有一些物种似乎根本不会衰老。

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没有完美的动物长寿公式

动物的寿命并不总是恒定的，因为它受到多种内部和外部因素的影响，这些因素在不同物种之间差异很大。

“这些以不同方式衰老或根本不衰老的生物……它们的生命历程往往不是以年龄为重要因素，”丹麦南丹麦大学人口动力学和生物学教授 Owen Jones 说。他撰写了一篇开创性论文，绘制了 46 种生物的寿命并进行并排比较。

琼斯说：“我认为这在很大程度上取决于外部风险因素。所以，你能得到的保护越多，你的身体就越值得为明天保存。”

此外，即使有些抗衰老因素在进化上很有意义，但这并不意味着有一个公式可以解释需要哪种组合的因素才能比其他动物活得更长。

“我们知道如何描述它，但我们不知道其基本原理，即为什么拥有相同类型细胞、心脏、肺部并且呼吸空气的物种，它们的寿命却可以相差一年到 200 年，”美国南加州大学老年学系的 Caleb Finch 教授说，他研究人类衰老的基本机制。他还于 1990 年在他的著作《长寿、衰老和基因组》中提出了“几乎不衰老”的概念。

“我们知道很多事情会发生，但我们对衰老的机制没有任何全局性的理解。”

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我们不知道的动物寿命

事实上，难以理解衰老的原因之一是科学家们仍然不知道动物体内发生了什么使其衰老——在机制、分子或遗传层面——以及为什么会发生。

“为什么老鼠比人类衰老得快得多，尽管它们具有相对相似的生物学特性？”Magalhães 说。“即使你善待你的老鼠，让它看电视，它也不会比人类活得长。”

在小鼠中测试佩托悖论

一些物种拥有有助于其长寿的独特基因特征。Magalhães 的实验室一直在努力弄清楚佩托悖论（动物如何调节细胞生长和避免癌症）是否与此有关。

Magalhães 援引他最近发表的一篇关于该主题的论文说：“我假设老鼠的发育和衰老速度是人类的 20 到 30 倍，因为它们的发育软件程序运行速度比人类快 20 到 30 倍。”

类似的研究有助于揭示这个问题的答案。

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动物的长寿基因

研究还确定了动物中与长寿相关的特定基因。

将裸鼹鼠基因移植到小鼠体内

罗切斯特大学的科学家们在《自然》杂志上发表了一项研究，描述了他们如何将裸鼹鼠的一些基因——裸鼹鼠是出了名地能活到 30 多岁，一生都在繁殖，并且特别善于抵抗与衰老相关的疾病——植入小鼠体内。

结果，小鼠的寿命略有延长，精确地说是 4.4%，这揭示了这些特定基因在决定衰老方面可能有多大帮助。但是细胞能够影响动物寿命的能力仍然太小，无法解释为什么裸鼹鼠比其他啮齿动物活得长得多。

弓头鲸基因复制

另一方面，对弓头鲸的分析指出，CDKN2C 基因的基因复制是一种允许身体停止细胞分裂并防止程序性细胞死亡的策略。这可能是它们长寿和避免肿瘤的关键。

大象会得癌症吗？

这与犹他大学 Joshua Schiffman 实验室的研究发现相差不远，该实验室一直在研究大象为何不得癌症。由于一种名为 TP53 的特定基因，大象的寿命更长，患癌症的风险更低。我们有两个拷贝的这种肿瘤抑制基因，而研究人员编码了 20 个拷贝。

是什么让格陵兰鲨活得如此之久？

挪威北极大学的研究人员一直在分析格陵兰鲨的免疫系统。它们没有骨髓或白细胞，但似乎很擅长抵御疾病。这是它们不衰老的秘诀吗？

Magalhães 说：“我们正在获得一些线索。但这真的只是冰山一角。”

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常见问题解答：动物最长寿命，总结

这些动物通过各种策略来实现长寿，包括适应环境、降低捕食风险以及独特的生理特征。

弓头鲸能活多久？

弓头鲸以其超长的寿命而闻名，有时可达 200 岁。

大象能活多久？

大象的典型预期寿命约为 65 岁，甚至更长。它们以寿命相对较长而闻名，其庞大的体型有助于它们躲避许多自然捕食者，从而使它们能够健康地生活几十年。

蝙蝠能活多久？

蝙蝠虽然体型小，却是寿命最长的哺乳动物之一，有些物种可以活到 40 岁。

格陵兰鲨能活多久？

有证据表明，格陵兰鲨的寿命可以长达 500 岁。它们生活在极度寒冷的北极海洋环境中，以其长寿而闻名，这通常与缓慢的新陈代谢和成熟有关。

乌龟能活多久？

乌龟的确切寿命因物种和环境因素而异，但有些乌龟，如加拉帕戈斯巨龟，可以活到 150 岁以上。与其他物种一样，乌龟的寿命取决于物种、栖息地和个体因素。

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