【活得长不长,可能和工种有关】

文 | 袁越

生物学研究离不开模式生物。大肠杆菌、线虫、果蝇和小鼠是最常用的几种模式动物,它们的共同特点是寿命短,繁殖快,饲养方便,对于一般性的研究工作来说显然是很有利的。但是,如果你想研究长寿或者衰老问题的话,这几种模式动物就有点不合适了。比如说,果蝇最多只能活3个月,是个短命鬼,而蜜蜂或者蚂蚁等昆虫的寿命往往数倍于果蝇,以至于瑞士洛桑大学的昆虫学家劳伦特·凯勒(Laurent Keller)说过一句名言:“如果你想知道如何早死的话,那你就去研究果蝇吧。”

凯勒这句俏皮话的背后有着深刻的原因,他认为果蝇是独居动物,每只果蝇都必须独自面对严酷的大自然,进化压力非常大,于是果蝇倾向于加快发育和繁殖的速度,这就不可避免地需要牺牲寿命。相比之下,群居动物可以互相帮助,生存压力比较小,寿命就会相对长一些。

这个假说可以解释为什么人类的平均寿命要比黑猩猩长得多,因为我们的进化压力没那么大。这个理论还可以解释为什么会飞的动物、生活在地下巢穴中的动物和带有剧毒的动物活得比较长,因为这三种动物具备了很强的生存优势,进化压力比同类型的动物小得多。
为了证明这个假说,凯勒和同事们查阅了大量文献,找到了61个品种的蚂蚁、白蚁和蜜蜂的寿命数据,再和另外81种独居昆虫的寿命数据作对比,发现群居昆虫的蜂王或者蚁后的平均寿命高达5~11年,而独居昆虫的平均寿命只有几个月,相关论文发表在1997年10月30日出版的《自然》(Nature)杂志上。

这篇论文改变了长寿研究的格局,大家终于意识到群居昆虫具有独居昆虫无法比拟的优势。虽然蜜蜂和蚂蚁的研究难度要比果蝇大得多,但因为人类也是群居动物,所以前者的研究结果应该更容易应用于人类。

更妙的是,大部分群居昆虫都是同一个克隆的后代,基因型全都是一样的,只是因为工种的不同,导致它们的寿命天差地别,这一点太值得研究了。

2021年3月8日出版的《英国皇家学会哲学会刊B卷》(Philosophical Transactions of the Royal Society B)是群居昆虫长寿专刊,来自世界各地的研究者们纷纷在这本杂志上发表论文,详细介绍了该领域的最新研究成果。其中最引人注目的就是一项关于工种改变蜜蜂寿命的研究,已知工蜂在刚刚孵化出来后要先当一阵子看护蜂,负责照料巢穴中的蜂王。如果想办法让看护蜂当一辈子护士的话,它们几乎不会变老,而是永葆青春。

但是,正常情况下,看护蜂工作3周之后就会变成采蜜蜂。它们整天早出晚归,衰老的速度明显加快。美国亚利桑那州立大学的研究者们通过人为方式减少了看护蜂的数量,诱使一部分采蜜蜂变回了看护蜂。这时它们的健康状况也会重新变得像看护蜂一样好,说明工蜂的衰老速度会随着工种的变化而发生逆转。

进一步研究显示,采蜜蜂变回看护蜂之后,它们体内的清道夫细胞数量增加了,卵黄蛋白的含量也提高了,这些生理变化都有可能延缓衰老的速度。除此之外,研究人员相信看护蜂的工作方式起了更关键作用。采蜜蜂都是单独工作的,但看护蜂每天都需要和同伴发生大量亲密接触,这一点很有可能改变了看护蜂大脑的发育模式,使之更容易抵抗衰老。

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