哺乳動物更長壽或與群居習性有關

李詔宇

對于人類來說，一年不過是人生的一小部分。然而，早在幾千年前，莊子就在《逍遙游》中指出，“蟪蛄不知春秋”，也就是說，“蟪蛄”這種動物的壽命甚至不滿一年，遠遠短于人類。

在各種動物之間，壽命差距是客觀存在的事實。哺乳動物內(nèi)部也存在明顯的壽命差距。例如，一些鼩鼱類動物最多只能活短短2年，大象能活50多年，而弓頭鯨的壽命卻可以長達200多年。長期以來，這種差距的成因令人百思不得其解，也吸引了許多科學家進行研究。

最近，中國科學院動物研究所研究員周旭明團隊通過整合系統(tǒng)發(fā)育比較方法和組學方法，開展了社會性組織和壽命的跨物種比較研究。此次研究對約1000種哺乳動物進行了分析，發(fā)現(xiàn)群居的哺乳動物物種比獨居的哺乳動物物種更加長壽。

哺乳動物的不同社會組織

哺乳動物是各種動物中適應性輻射比較成功、生理機能最完善的動物類群，具有胎生及幼崽依賴母體分泌的乳汁喂養(yǎng)長大等基本特征。一般來說，相對于其他動物，哺乳動物具有比較發(fā)達的大腦。因此，哺乳動物擁有比其他動物更為復雜的社會行為，也具有各種典型的社會組織。

周旭明說：“通常情況下，哺乳動物的社會組織可以劃分為基礎的3類：獨居、成對生活和群居?！?/p>

具體來說，獨居生活指哺乳動物單獨生活。例如，虎就是一種典型的獨居哺乳動物，除繁殖季節(jié)，大多獨來獨往。成對生活指哺乳動物以一雄一雌為單位結(jié)伴生活。例如，部分靈長類動物就是成對生活，無論是不是繁殖季節(jié)，“夫妻”之間互相照顧。群居生活指哺乳動物以群體為單位，進食、睡覺、遷移等行為都在群體中進行的生活。例如，狼就是典型的群居哺乳動物，具有較為嚴密的群體組織和等級關系，群體成員共同狩獵、抵御外敵，按等級分配狩獵成果。

“群居的形式是多種多樣的。”周旭明說，“真社會和重層社會都屬于群居類型。”真社會中的動物也被稱作真社會性動物——一類具有高度社會化組織的動物。一般來說，真社會性動物具有繁殖分工、世代重疊和合作照顧未成熟個體等特征。重層社會指多個家庭通過血緣關系，形成“氏族”的群居類型，這是靈長類進化中最為復雜的一種社會結(jié)構(gòu)。一些群居的靈長類群體，如我國的金絲猴等，就屬于重層社會。

在以往的研究中，關于哺乳動物社會組織與壽命關系這一問題，科學家們往往關注的是單個物種內(nèi)部不同類群的研究。這些研究指出：在豚尾狒狒和獼猴中，具有緊密而持久社會關系的個體活得更長；壽命可達31歲的哺乳動物——裸鼴鼠，可以群聚形成類似蜜蜂的真社會。“然而，以往的研究結(jié)果往往與具體物種的特殊生活史相關，其普遍性比較有限?！敝苄衩鞅硎?，“此外，這些研究并未關注到跨物種層面以及更多樣化的社會組織形式?！?/p>

群居物種普遍比獨居物種更長壽

與以往的研究不同，此次研究屬于跨物種比較研究。研究人員對多種獨居、成對生活和群居的哺乳動物展開了研究，以探究社會組織和壽命之間可能存在的規(guī)律。被研究的群居動物包括亞洲象、非洲象、環(huán)尾狐猴及菊頭蝠等，獨居物種則包括儒艮、土豚、東美花鼠等，涵蓋了靈長目、翼手目、食肉目、嚙齒目、長鼻目等階元的約1000種哺乳動物。

周旭明表示，此次研究主要運用并整合了系統(tǒng)發(fā)育比較方法和比較基因組學方法，宏觀研究與微觀研究相結(jié)合。系統(tǒng)發(fā)育比較方法是在進化樹上對物種歷史，如性狀變化、分布區(qū)變化和適應性變化等，進行的統(tǒng)計分析。比較基因組學通過比較多物種蛋白序列或者基因位置與相對順序，包括基因的變異、丟失、復制、水平轉(zhuǎn)移等，來鑒定物種之間保守的基因或每個物種自身的特征基因，旨在闡釋物種多樣性的分子遺傳基礎。鑒定物種之間保守的基因是為了尋找不同物種之間的相似之處，而鑒定每個物種自身的特征基因是為了尋找物種之間的不同之處。兩種方法，一個宏觀、一個微觀，較好地促進了研究的進行，保障了研究的可靠性與科學性。

在對約1000種哺乳動物進行廣泛研究的基礎上，研究人員還對約100種哺乳動物開展了轉(zhuǎn)錄組學的分析?！拔覀冋业搅?1個基因以及涉及激素和免疫的相關通路?！敝苄衩髡f，“這些基因、通路表達水平和進化速率均與社會組織和壽命顯著相關，可能參與了社會組織與壽命的關聯(lián)過程?！?/p>

此次研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，在其他條件相近的前提下，群居哺乳動物物種普遍比獨居哺乳動物物種的壽命更長。例如，屬于獨居動物的北方短尾鼩與屬于群居動物的馬鐵菊頭蝠在體重等條件上相近，但北方短尾鼩的最長壽命僅為2年，馬鐵菊頭蝠的壽命卻可長達30年?！岸邏勖系牟罹?，與獨居還是群居有較大的關系。”周旭明表示。

“哺乳動物的最大壽命與社會組織之間存在關聯(lián)演化，但并非完全的協(xié)同演化?！敝苄衩髦赋?。影響哺乳動物壽命的因素非常復雜，社會組織并非影響哺乳動物壽命的唯一因素。一般認為，體形、代謝水平、飲食種類及數(shù)量等多種因素均會對哺乳動物的壽命產(chǎn)生影響。因此，群居的哺乳動物壽命并不一定長于獨居的哺乳動物。

為探究哺乳動物壽命機制提供新思路

周旭明表示，哺乳動物由較短壽命轉(zhuǎn)變?yōu)檩^長壽命的過程，可能與其社會組織形式的改變有關。一般來說，在獨居物種中，由較短壽命轉(zhuǎn)變?yōu)檩^長壽命的轉(zhuǎn)化率較低，也就是說，在其他條件不變的前提下，大多數(shù)獨居物種的壽命較短；在群居物種中，由較短壽命轉(zhuǎn)變?yōu)檩^長壽命的轉(zhuǎn)化率較高，這意味著，在其他條件不變的前提下，大多數(shù)群居物種的壽命較長。

與此同時，相比于獨居或成對生活，群居生活能顯著減小哺乳動物被其他捕獵者捕食或遭遇饑餓等不良狀況的風險，同時還有利于幫助因受傷、懷孕、年老等原因陷入困境的哺乳動物渡過難關。顯然，這也是群居相比于獨居或成對生活有助于增加哺乳動物壽命的一個重要原因。

闡明哺乳動物社會性與壽命之間演化關系的分子機制，對理解哺乳動物的演化非常重要。“探索哺乳動物社會組織與壽命的關系，是動物行為學、進化生物學、人類學和社會學等多科學領域的重要問題之一?！敝苄衩鞅硎?。

此次研究提供了一個從哺乳動物的社會行為角度探究其壽命機制的思路，對更好地理解哺乳動物的適應性輻射具有重要意義。在未來，研究團隊將繼續(xù)堅持宏觀研究與微觀研究相結(jié)合的研究方法，通過行為學控制實驗和分子實驗進一步驗證潛在基因?qū)ι鐣M織和壽命的調(diào)控機制。