不同种动物的寿命相差很多是由什么造成的?

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27个答案
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红色皇后科普爱好者,科学松鼠会成员

2013-01-02 13:36

动物寿命的最关键因素,还是在于动物的基因本身,而编制基因的看不见之手是进化。动物要是老了,就不能再繁殖了,也就不能再传播基因了,所以衰老是不利的,为什么进化还允许衰老存在呢?

现在用于解释衰老的理论,是免疫学家梅达沃(Peter Medawar)提出的,一个基因,它对生殖有利或者不利很重要,它在什么时候表现出有利或不利的效果,也很重要。比如长牙的基因不会在婴儿刚出生时表现出来。

如果一个基因会让人类得一种致命的病,它在四岁时表达出来,就无法传到下一代,而同样的基因在七十岁的时候表达出来,因为其寄宿的身体,很可能已经繁殖了后代,就可以安然传递下去。致命遗传病在幼儿就发病很罕见,许多都是晚年发病,例如亨廷顿氏舞蹈症(Huntington's Disease),老年痴呆和动脉硬化就更不用说了。

这就是为什么自然选择会允许那些挫磨我们生命的基因存在。致病基因如果在晚年出现,它几乎不可能被剔除。随着时间的流逝,越来越多的发病基因像定时炸弹一样表达出来,使生物变得越来越虚弱、多病,这就叫衰老。不过,一般来说,我们不习惯把皮肤变皱头发变白这些症状叫做病,而把它们视为自然生命周期的一部分。

那为什么不同的动物衰老速率会不同呢?关键在于不同动物的生活风险不同。即使不衰老,动物也会遇到各式各样的危险,天敌、风霜雨雪、同类相残、火山爆发、陨星撞地球等,生活风险越大,活得长的可能性就越小。

如果一个至死基因在人四岁时表达出来,它很快会被剔除,但如果它在老鼠身上表达出来,那就完全不一样了。现在香港的0-4岁幼儿死亡率不到0.1%,可是老鼠的年死亡率超过90%,“四岁时致命”基因来不及表达,就和宿主一起喂猫/喂鹰/喂同类了,它的坏处根本没有机会体现出来,自然选择也就会当它不存在似的。

科学记者里德利(Matt Ridley)曾用简洁的语言诠释过:

┌——————我家的分割线才没有那么可爱——————┐
一只老鼠不太可能活得过三岁,所以,那些损害四岁老鼠的基因,就不会因为任何自然选择的压力而消失。
└——————我家的分割线才没有那么可爱——————┘

生物的生活风险越是大,它活到较长岁数的可能性就小,那些早早发病的基因,越可能会在基因库里累积,反之,则会被剔除。

另外,如果一个基因对4个月大的老鼠有利,对4岁的老鼠致命,那自然选择不仅不会剔除它,反而会保留它,反正老鼠即使不考虑基因也活不到4岁,这个基因等于是单纯有利了。一个对4岁的人有利,对120岁的人不利的基因,对人来说也几乎是单纯有利。于是同理,生活风险越大,累积早发病(同时对年轻生物有利)基因的可能就越大。

这样爱幼不尊老的基因是否存在呢?有一个候选是血色病(hemochromatosis),这种病在青年时期会吸收大量的铁,防止贫血,但到了老年铁沉积在肝脏会导致致命的肝硬化。目前证据还不多,值得期待……

根据前面的论证,生活风险越大,累积早发病基因的可能就越大,衰老来得也越早…这就是生于安乐死于忧患…如果真想有一个精准的标准,判断哪些生物活得长哪些活得短,看它们的生活风险大不大。那些体型较大(能防备猎食),会飞(能够寻找食物和躲避猎食),具备有效防御手段,生活在平静环境里的动物,一般都是寿命比较长的。

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Ent古生物学博士生,科学松鼠会成员

2013-01-02 15:40

补充一下 @红色皇后 的回答。

有一个我很喜欢的比喻是这样的:
想象一个人住在事故高发区,就算认真开车也要几年出一次大事故,那么他就没有认真保养汽车的动力了——保养得再好最后也是撞烂,不如把钱留着买新车。相比之下,如果一个人住在汽车少的地方,指望一辆车开上三十年,那自然要精心维护了。显然,这两个人的汽车的平均寿命会有巨大的差异。就算第一个人运交华盖、某一辆车真的就没有出过事故,但是保养不好,寿命也赶不上第二个人的车。

而在生物界,这个“保养的精心程度”就是寿限了。

已知和动物寿限相关的微观“保养”因素有:

·线粒体膜结构,以及它泄露的自由基数量(自由基越少越长寿)
·细胞膜的不饱和程度(越饱和越难被氧化,越长寿)
·端粒缩短速度(越慢越长寿)
·DNA修复速度(越快越长寿)
……等等。

这些微观因素大概是寿限的机制,是近因。但是为什么不同的生物会在这些机制上有所差异呢?那就还是要归到远因——演化。你可以说,不同的环境下,不同生物对这些机制的“需求”强度不同(当然,它们不是有意识地做出选择),因此演化出了不同强度的保养,以及不同的寿限。



PS事实上估算生物寿命是极难的,因为,如红后的回答所说,大部分动物没等到老死就因为别的原因死掉了。所以现实中实际上“寿限”有两种定义:a一个物种里活得最久的那个个体;b一个物种的某个同生群(cohort)里活得最长的那10%的平均寿命。显然,前者往往来自动物园,后者往往来自野外研究;前者比后者会长不少。

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梦游大湿梦游逛街捡到钱

2013-11-28 04:34

尤他们的味道、生长速度和产肉量决定的,比如鸡才四十几天的寿命。

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再补充一下,生长激素-类胰岛素生长因子通路 (GH/IGF),和雷帕霉素靶点通路(target of rapamycin)这两条是主要通路。抑制这两条通路会显著延长小鼠等物种的寿命。其实自由基学说和端粒酶学说,最新的认识是这些是影响寿命的因素而不是决定性原因。

另外生殖期(长短)和生殖能力(短时间内能生很多)是不一样的,前者跟寿命相关,是因为如果一个个体不能生育,那么也没必要活在野外环境中,后者却会有cost of reproduction,从而很可能跟寿命呈反相关。

另外的另外物种间比较和物种内的比较也是不一样的

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150亿年国家执业医师

2013-09-17 22:24

上面的很多朋友已经说得挺好了,我也凑热闹说两句,供大家参考。

“不同种动物的寿命相差很多是由什么造成的?

这个问题是一个现在还没有最终答案的问题,也是一个正在探索之中的问题。人们还在寻求较为完善的答案。也就是说,这是一个很复杂,现在还没能搞明白的问题。

当然,没搞明白不是一无所知。现代生物学处于“整合期”之中,整合的生物学有两个核心,就是进化论(演化论)和基因论。所以很多人首先在基因和进化的角度上寻找这个问题的答案,并且取得了一些成果。上面的网友也讲解了这些成果。除了进化和基因以外(意外死亡属于演化中的环境这个概念的范畴,所以意外死亡也可以归于演化论之中),还有人在(生物)物理学、生理学、博弈论和解剖学等等许多学科和角度上探索这个问题,比如从比较解剖学的角度上讲,有人就认为体型和寿命相关,长寿命的生物往往体型较大。

当然了,一定意义上,这些东西是“条条大路通罗马”。相互之间是可以触类旁通,甚至是相互印证的,要不然也就没有生物学的整合了。比如因为体型庞大的生物相对而言繁殖困难,细菌(体型很小的生物)可以很快繁殖一代,但鲸鱼(体型很大的生物)无论如何也做不到细菌这么快的繁殖速度,所以鲸鱼只有比细菌寿命长的情况下才能繁衍生息下来,这又和演化论(繁殖)相互印证了。

科学在一定意义上可以理解为“数学模型”,现在还找不到一个很理想,能统一起来的“数学模型”来简洁明了的说明像寿命长短这样的生物现象,包括其他一些重要的生物学现象(中心法则的问题可以讨论,这里省略了)。生物学在整合之中,但还是很初步,很简陋的整合,何况这个整合还没有完成。所以一段时间内,可能我们还不能为这个问题找到一个理想的答案。

就说这些吧,供大家参考。

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迷若可机械设计,信息系统

2013-01-03 13:51
支持者: 中村哼

那个寿命和心跳速率成反比的是谣言么?

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支持者: 子树

吐个与主题无关槽,运交华盖指坏运气

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寿命这个东西研究起来还真是有点意思,一般情况同种属的物种寿命都差不多,至于造成不同种的物种其寿命差别的原因,既有基因上的,又有生存环境上的。

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翀浪靠核物理混饭吃的家伙

2013-01-05 08:49

挑个别字"如果一个死基因在人四岁时表达出来,它很快会被剔除,"

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生命总是在尝试不同的方法来让自己延续下去 寿命只不过是其中的一种表象

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动物的寿命好像与繁殖后代有关

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虽然没看懂,但是引发了我非常多的思考。

赞一个,然后再看一遍。

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发现一个悖论,不孕基因应该没法传播,最少在古代极难传播,但不孕症却没有消除,反而在科技发达后越演越烈了

当然这只是以基因而论,什么工作压力大,堕胎太多的不算

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兔子s捣鼓放线菌企图寻找药物的准研究生

2012-11-12 17:10

我听说一种叫端粒酶的和寿命有关。

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寿命长的动物,是不是繁殖能力就差一点?至少生育比较晚。

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生殖期越长寿命就越长反之就越短。其实有很多因素的搂住你慢慢学吧

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就是说不老的基因真的有可能存在……

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所以说,一个物种的平均寿命在超过繁殖年龄一段时间后,就很难再自然延长?

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leuk无法查询到解释的CE

2013-01-04 17:17
支持者: 月下听萧

寿命短为了繁殖就应该短期内多交配,那是否就表示性欲强的就短命呢?
无聊人士问问就飘走!

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感觉计划生育,一般人在30岁左右生孩子。那么30岁以后的致病基因就不会剔除,那是不是中国30岁以后的遗传基因病是不是越来越多呢?

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自然志野保新人,http://ziranzhi.com

2013-11-09 22:55

同一个物种有些寿命差别也是非常大的,比如蟑螂,有的蟑螂寿命可达10年,有的却只有一瞬间!给你看看你没见过的蟑螂:http://ziranzhi.com/3995.html

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动物的寿命跟个头的大小有关,大动物寿命很长,小动物的寿命就短得多。

其实这是经济规律在起作用,摩托车的寿命一般是10万公里,4-5年,轿车的寿命50-80万公里10来年没问题,火车头的寿命据说是15年,轮船的寿命是35年。

堆这么大的堆头,成本是很大的。只有尽量延长使用寿命,以降低成本。

上帝干活,也要考虑成本的。

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跟动物的体型大小相关性是很大的。是不是寿命最关键的因素就是基因本身呢?这真是一个值得探讨的问题,基因并不能决定一切。

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我们不能更有效地延伸自己的生命的长度,所以我们需要更好地拓展我们的宽度。嗯,我又在长胖找理由了。呵呵,物种的寿命主要和运动习惯有关,如果需要做更多剧烈动作才能找到食物的种类,肯定活不长,因这样内脏损耗大,特别是心脏,所以还是与食物种类有关。

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其实一只疑惑进化论。
为什么在相同的自然环境中也会进化出如此多的物种?
进化论是不是也有解释不了的现象

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