@ 2021.08.18 , 13:51

龟龟为什么这么长寿?

在南大西洋的圣赫勒拿岛上,生活着一只被吉尼斯世界纪录列为“世界上年龄最大的陆生动物”的生物。它的名字叫Jonathan,是一只巨龟。根据《吉尼斯世界纪录》,Jonathan在2019年时已经有187岁高龄了。它出生在1832年,当时维多利亚女王还在位。泰坦尼克号沉入北大西洋海底的时候,Jonathan已经80岁了。

佛罗里达西南州立大学的生物学教授Jordan Donini说,Jonathan和其他巨龟并非是唯一一种能长命百岁的龟。他说,海龟的寿命在50到100年,而箱龟的寿命则能超过100年。实际上,科学家并不知道许多龟类的寿命上限是多少,这仅仅是因为人类个体的寿命太短,不足以找出答案。

那为什么乌龟这么长命呢?阿肯色州立大学的生理学助教Lori Neuman-Lee说,这个问题有两个答案,一个是进化学方面的,而另一个则是生物学方面的。

进化学方面的答案相对比较简单粗暴:蛇和浣熊这类动物喜欢吃龟蛋。为了延续香火,乌龟必须长寿,并且频繁的繁殖,有时候一年要下好几次蛋——而且每次产蛋的数量很多。“鉴于乌龟有着如此多的后代,但还没有泛滥成灾,真的有点神奇,”Neuman-Lee告诉Live Science说。

乌龟长寿背后的生物学机制较为复杂。

Neuman-Lee说,其中一条线索在它们的染色体端粒上。在细胞分裂时,这些结构能够帮助保护染色体。随着时间的推移,端粒会变短或者衰弱,也就是说它们无法继续保护它们的染色体了,这就会导致DNA复制出现问题。DNA复制出现错误又会引发肿瘤和细胞死亡等问题。

Neuman-Lee说,但是与寿命较短的动物相比,乌龟的端粒缩短的速率更慢。这就意味着乌龟对由DNA复制错误引发的特定损伤的抗性更高。

科学家还没能确认乌龟长寿的全部因素,但是他们有一些想法。7月8日发表在预印本数据库bioRxiv上的一篇研究,一支科学家团队探索了会导致细胞损伤和死亡的一系列机制和物质,并且观察包括巨龟在内的多个种类的龟的细胞会作何种反应。

根据该论文,巨龟和几个其他种类的龟似乎能够保护自身不受细胞损伤的长期影响。Neuman-Lee说,它们依靠细胞凋亡来迅速消灭损伤的细胞。

一种处理会引发氧化应激反应,这是一种活细胞会自然出现的应激。新陈代谢过程中天然产生的自由基是一种高活性分子,会引起氧化应激。当出现氧化应激时,乌龟的细胞会快速进行细胞凋亡。

“该论文强调的观点之一就是这个,可以控制细胞凋亡是非常有价值的,因为如果一个细胞出现损伤,并且有一个机制可以快速将其移除,那就能避免癌症之类的问题,”Neuman-Lee说。

实际上,除了一种龟之外,剩余种类的龟的细胞都对连接酶的扰乱处理没有反应,连接酶对DNA复制过程至关重要。换句话说,龟的连接酶一直运作正常。Neuman-Lee说,这是否意味着龟可以完全抵抗DNA复制的问题还有待商榷。但这是乌龟长寿的可能答案之一。

本文译自 LiveScience,由译者 Diehard 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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