【活得長不長,可能和工種有關】

文 | 袁越

生物學研究離不開模式生物。大腸杆菌、線蟲、果蠅和小鼠是最常用的幾種模式動物,它們的共同特點是壽命短,繁殖快,飼養方便,對於一般性的研究工作來說顯然是很有利的。但是,如果你想研究長壽或者衰老問題的話,這幾種模式動物就有點不合適了。比如說,果蠅最多只能活3個月,是個短命鬼,而蜜蜂或者螞蟻等昆蟲的壽命往往數倍於果蠅,以至於瑞士洛桑大學的昆蟲學家勞倫特·凱勒(Laurent Keller)說過一句名言:“如果你想知道如何早死的話,那你就去研究果蠅吧。”

凱勒這句俏皮話的背後有著深刻的原因,他認為果蠅是獨居動物,每只果蠅都必須獨自面對嚴酷的大自然,進化壓力非常大,於是果蠅傾向於加快發育和繁殖的速度,這就不可避免地需要犧牲壽命。相比之下,群居動物可以互相幫助,生存壓力比較小,壽命就會相對長一些。

這個假說可以解釋為什麼人類的平均壽命要比黑猩猩長得多,因為我們的進化壓力沒那麼大。這個理論還可以解釋為什麼會飛的動物、生活在地下巢穴中的動物和帶有劇毒的動物活得比較長,因為這三種動物具備了很強的生存優勢,進化壓力比同類型的動物小得多。
為了證明這個假說,凱勒和同事們查閱了大量文獻,找到了61個品種的螞蟻、白蟻和蜜蜂的壽命數據,再和另外81種獨居昆蟲的壽命數據作對比,發現群居昆蟲的蜂王或者蟻後的平均壽命高達5~11年,而獨居昆蟲的平均壽命只有幾個月,相關論文發表在1997年10月30日出版的《自然》(Nature)雜志上。

這篇論文改變了長壽研究的格局,大家終於意識到群居昆蟲具有獨居昆蟲無法比擬的優勢。雖然蜜蜂和螞蟻的研究難度要比果蠅大得多,但因為人類也是群居動物,所以前者的研究結果應該更容易應用於人類。

更妙的是,大部分群居昆蟲都是同一個克隆的後代,基因型全都是一樣的,只是因為工種的不同,導致它們的壽命天差地別,這一點太值得研究了。

2021年3月8日出版的《英國皇家學會哲學會刊B卷》(Philosophical Transactions of the Royal Society B)是群居昆蟲長壽專刊,來自世界各地的研究者們紛紛在這本雜志上發表論文,詳細介紹了該領域的最新研究成果。其中最引人注目的就是一項關於工種改變蜜蜂壽命的研究,已知工蜂在剛剛孵化出來後要先當一陣子看護蜂,負責照料巢穴中的蜂王。如果想辦法讓看護蜂當一輩子護士的話,它們幾乎不會變老,而是永葆青春。

但是,正常情況下,看護蜂工作3周之後就會變成采蜜蜂。它們整天早出晚歸,衰老的速度明顯加快。美國亞利桑那州立大學的研究者們通過人為方式減少了看護蜂的數量,誘使一部分采蜜蜂變回了看護蜂。這時它們的健康狀況也會重新變得像看護蜂一樣好,說明工蜂的衰老速度會隨著工種的變化而發生逆轉。

進一步研究顯示,采蜜蜂變回看護蜂之後,它們體內的清道夫細胞數量增加了,卵黃蛋白的含量也提高了,這些生理變化都有可能延緩衰老的速度。除此之外,研究人員相信看護蜂的工作方式起了更關鍵作用。采蜜蜂都是單獨工作的,但看護蜂每天都需要和同伴發生大量親密接觸,這一點很有可能改變了看護蜂大腦的發育模式,使之更容易抵抗衰老。

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