人为什么比大多数动物长寿

徐风

①与寿命不过4年的老鼠相比,乌龟能活100多年,而对地球上寿命最长的哺乳动物弓头鲸来说,死亡在200年后才会发生。为什么动物们会有差异如此之大的寿命长短呢?

②科学家认为,决定动物活得长短的主要原因是新陈代谢速率。20世纪初,德国生理学家马克斯·鲁布内比较了豚鼠、猫、狗、牛、马和人类的能量代谢速率和寿命。他发现,体型更大的动物具有更低的每克组织代谢速率,它们的寿命也更长,因此他得出结论,能量消耗越快寿命就越短。较小的动物通常具有较高的新陈代谢速率,这导致寿命短,就像汽车很快耗尽汽油一样。

③那么,如果大型动物比小型动物活得更久,那犬类又是怎么回事呢? 70 千克的大丹犬如果幸运则寿命能达到7年,但是4千克的吉娃娃犬可以活10年或更长时间。科学家认为,虽然体型较大的物种往往活得比小型物种长久,但同个物种内部,个子较高的个体平均寿命反而较低,造成这种现象的原因之一可能是一种称为“胰岛素样生长因子1"(1GF-1)的激素。这种激素能促进细胞生长。在哺乳动物和无春椎动物中,个体的1GF-1水平越高,其体型就越大。有证据显示,人体或小鼠体内的1GF-1 水平越高,患上癌症的风险也会越高。另一方面,对蠕虫、蝇类和小鼠的实验显示,如果1GF-1水平较低,则这些动物的衰老会更慢,并且具有较长的预期寿命。

④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存风险不同。即使不衰老,动物也会遇到各式各样的危险,比如天敌。人们现在认为这可能取决于每只动物所面临的“进化压力”。进化压力包括其他想要杀死你的动物。最常见的解释是:小动物位于食物链下游,其真实寿命往往取决于环境中的天敌而不是它自身,因此对于演化来说,它们需要的是把資源投入到快速成功繁殖上,而不是投入到长寿上去。相反,大型动物则能更好地防卫捕食者,因此它们有足够的时间来成长。体型较大的动物能承受更长的成长和繁殖时间。在英国利物浦大学研究衰老问题的生物学家养奥·德马加拉斯说:“打个比方,如果你是一头大象,你就不会被一只就狗吃掉,因此体型够大本身就是优势。”也就是说,当某种动物面临的外界死亡风险(比如食物短缺或被掠食者捕食)较低时,其演化出更长寿命的机会就会增大。

⑤还有一些动物类群虽然体型较小,但也能比其他差不多大的动物活得更久,比如许多鸟类和蝙蝠,还有裸鼹鼠。飞行或掘洞等习性可能就是造成这一现象的原因。会飞的动物,其生活安全度大幅度上升,所以虽然体型不大,但它们能通过活得长而获得更有利的演化优势,因此它们的寿命就明显延长了。

⑥此外,寿命也与环境相关。大西洋和北冰洋海域的极寒因素,使生活在此海域的格陵兰鲨鱼寿命长达400多年。在这样寒冷的环境中,鯊鱼心率和新陈代谢速率减緩,研究者认为,这也将减缓老化过程,因此,环境也影响着寿命

⑦科学研究认为,所有哺乳动物心脏大小基本上是体重的0.5%-0.6%,所有的哺乳动物一生心跳基本是一致的,大约为7.3亿次。也就是说所有哺乳动物一生中单位体积肉体得到的血液流量是基本一致的。而人类一生心跳大概为25亿—29亿次,是哺乳动物心跳的3- 4倍。由此可见人类心跳次数远远高于哺乳动物,这一结果导致寿命的延长。其次,寿命和动物在生态系统中的地位密切相关,当然这不是说位于食物链顶端的动物一定寿命最长,但食物链顶端动物的寿命肯定比那些食物链底层动物的寿命长,不论真实的野外寿命还是先天遗传所决定的理想寿命(比如活在舒适的没有明显生命危险的环境中)。

⑧资本体现假说则认为人类寿命延长是因为人类早年需要长期的学习过程,由于这一过程越来越重要,人类逐渐推迟性成熟时间,这样导致人类寿命逐渐延长。

⑨实验室中的果蝇大约10天就一代,其寿命大概只有30天,代和代之间的时间短暂,方便科学家设计各种遗传学实验,所以被选择用来研究遗传的模式。如果想要研究生物演化对动物寿命的影响,果蝇也是很好的实验动物。科学家应该选择什么样的果蝇来进行繁殖,才会得到寿命越来越长的下一代呢?以下是一位科学家的实验记录。

⑩“这实验出乎你意料之外的简单,既然我们看中寿命这个因素,那么实验的设计就很简单了,我们在逼近果蝇寿命极限的时刻,才允许它们交配产卵。刚开始,许多雌果蝇也许都已经不产卵了,或者雄果绳已经缺乏足够有活力的精子。没关系,只要你的果蝇群体足够大,那么总会有一些果蝇能成功配对生下能成功孵化的果蝇。如果成功了,那就将这个过程反复进行,并通过观察新一代果蝇的寿命有多长,而时不时地将允许交配的时间不断往后延迟。”通过这么简单的方法,科学家将果蝇的先天寿命轻松地延长到从前的5倍之多,即150天左右。伴随出现的现象就是这些果蝇的成熟期也变晚,当正常果蝇都已经死亡的时候,这些长寿命果蝇还没到产卵期呢。而如果我们朝相反的方向进行实验,即让果蝇尽早交配,如法炮制的结果就是,伴随着早期繁殖力的增加,果蝇成熟年龄降低,同时寿命也随之缩短。

【小题1】结合选文,简要概括动物们寿命长短会有差异的原因是什么?
【小题2】依据选文,概括说明“人为什么比大多数动物长寿”。
【小题3】说明下面这段文字应该放在选文什么位置,并答出两条理由。

德国长寿医学研究中心负责人迪特·普罗格教授认为,人类的自然寿命在100岁以上是确切无疑的。相比人类,从近亲猩猩猴子到陆地哺乳生物马、羊、狗、猪,海洋哺乳动物海豚、海豹,多数寿命难以超过30岁。人为什么比大多数动物长寿呢?

【小题4】简要说明选文语言的一个显著特点及其表达效果。
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