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长命不长命,得看围观的异性数量?

被七个小矮人爱护的白雪公主是幸运的,但如果有70个小矮人,事情也许就没那么童话了……在最新一期的《科学》上,两项动物研究共同表明,生物体对异性个体的感知能够影响生物体的寿命。异性的“存在感”太强可不是什么好事情:置身于众多异性当中的线虫、自觉身处温柔乡中却无从交配的果蝇,最终会都落得寿命变短的残酷结局。

斯坦福大学遗传学系的特拉维斯·莫里斯(Travis Maures)和同事对秀丽隐杆线虫进行了研究。秀丽隐杆线虫的有雄性(male)和雌雄同体(hermaphrodite)两种性别。雌雄同体线虫能够产生精子并进行自体受精,但会优先与雄性成虫交配,因此被视作是雌性的特殊形式。研究者发现,当与多条活泼的雄性线虫共存时,雌雄同体线虫的寿命会显著变短(缩短超过20%)。即使只是将雌雄同体放入曾经放置过雄性线虫的培养皿中,结果也一样——雌雄同体的寿命依然会缩短,并且曾经放置过的雄性线虫越多,雌雄同体随后越短命。这种现象被研究者称为MID(male-induced demise,雄性诱发的死亡)。

图A:实验流程。对照组(左):野生型的雌雄同体线虫;实验组(右):被置于培养过雄性线虫的培养皿(下称“雄性处理”)中的野生型雌雄同体线虫。图B:不同培养条件下的线虫寿命。蓝色:对照组的雌雄同体线虫;红色:养在经雄性处理的培养皿中的雌雄同体线虫;绿色:养在经雄性处理(培养的雄性线虫数目是红色组的5倍时)的培养皿中的雌雄同体线虫。图片来源:Travis Maures et al.(2013)Science.

研究者指出,MID是雄性线虫通过释放一种或多种具扩散性的物质(也许是信息素)引起的。由于通过干扰雌雄同体线虫感受神经元上表达的胰岛素多肽INS-11能够使MID失去效用,研究者推测相关的胰岛素通路可能在非自主的衰老调节过程中发挥作用。至于这种行为的动机,研究者推测是为了在交配后把资源留给子代,或者防止其他雄性与雌雄同体线虫交配。

“女神”似乎并不好当。那么被“红颜”包围的男儿又怎么样?密歇根大学的克里斯蒂·金德伦(Christi Gendron)和同事用果蝇设计了一个有趣的实验:他们利用基因修饰使一些雄性果蝇散发出雌性果蝇的信息素,并将它们和正常的雄性果蝇养在一块。那些“纯爷儿们”果蝇通过前足的感受器察觉到到自己身边有许多“妹子”存在,但却一直无法交配,最终产生脂肪储备减少、耐饥饿能力减弱、寿命缩短等负面效应。

左;实验示意图。黄色:待测的雄性果蝇;红色:经基因改造,散发雌性信息素的雄性果蝇;橙色:正常散发雄性信息素的雄性果蝇。右:处于雌性(虚线)和雄性(实线)信息素中的待测果蝇寿命。图片来源:Christi Gendron et al.(2013)Science.

通过全基因组RNA测序,研究者发现与对照组相比,暴露在雌性信息素中48小时的雄性果蝇,共有195个基因产生了显著的表达变化,其中包括多个与胁迫应答及衰老有关的基因。研究者指出,雄性果蝇感受到异性的信息素时,会向大脑传达交配期待。当实际情况则与期待不符时,生物正常的衰老机制可能会受损,最终导致果蝇寿命变短。不知到死的时候,它们是否困惑着“那时明明应该有很多妹子在”?

这些有趣的研究蕴含着重要的意义。无论是逼死异性的线虫还是憋死异性的果蝇,都提示着生物能对异性个体的健康和生理机能产生间接而深远的影响。研究者表示,这些影响可能在自然选择过程中起到重要作用。这两项研究将为探索繁殖、衰老与社会互动之间的关系提供新的切入点。

 

信息来源:Science

文章题图:lewiswaynegallery.com

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发布于2013-12-02, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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