性染色體影響雌雄動物的生理差異,例如鴛鴦的羽毛。圖片來源:CHRIS SCHENK
當百歲老人被問及長壽秘訣時,答案有很多。但有一件事他們通常未提及——染色體。據《科學》報道,一項新研究顯示,在整個動物界,擁有相同性染色體的個體——包括雙X染色體的雌性,比那些染色體不匹配的個體壽命長近18%。
在大多數動物中,染色體有助于決定個體發育為雄性還是雌性。在哺乳動物中,雌性通常有兩條相同的X染色體,而雄性有一條X染色體和一條相對小(縮減)的Y染色體。某些動物——如大多數雄性蛛形綱動物,完全沒有第二性染色體。這些染色體導緻了雄性和雌性間生理差異,例如,帶有ZZ染色體的鳥是雄性的且顔色更豐富,而攜帶ZW染色體的是雌鳥,羽毛通常較淡。
生理特征并不是兩性間唯一的差異。研究人員假設,性染色體不匹配的動物,如XY雄性哺乳動物,可能更容易受到基因突變影響,導緻壽命縮短。但到目前為止,科學家還沒有研究過這種效應對于整個動物界的影響。
因此,新南威爾士大學研究人員搜尋了有關性染色體和壽命數據的科學論文、書籍和在線數據庫。他們比較了來自99個科、38個目、8個綱的229種動物的雄性和雌性壽命,在3月4日出版的《生物學快報》上發表結論認為,攜帶相同染色體的平均壽命要長17.6%。這種長壽模式适用于人類、野生動物和貫穿整個進化譜系的圈養動物。
不過,研究人員發現不同物種的壽命差異明顯不同。一個極端例子是,帶有XX染色體的雌性德國蟑螂比單X染色體的雄性蟑螂壽命長77%。這種差異還取決于擁有配對性染色體的動物是雌性還是雄性。擁有相同性染色體的雌性動物,例如哺乳動物、爬行動物、昆蟲和魚類,平均壽命比雄性長20.9%,而擁有相同性染色體的雄性動物,如鳥和蝴蝶,平均隻比雌性壽命長7.1%。
研究人員認為,這種不均勻性暗示,在某些性染色體之外,其他因素也可能影響壽命長短。其中一個因素可能是性别選擇,誇張的身體特征和精心設計的行為使某些物種的雄性對雌性更具吸引力,但這需要大量能量,且對整體健康有損害。
“雄性的性選擇行為更強,将為此付出更早衰老、更快死亡的代價。”未參與該項研究的裡昂第一大學進化生物學家Gabriel Marais說,如果這些雄性的性染色體減少或缺失,使它們易受基因突變的影響,那麼對壽命的有害影響就會累積。相比之下,性染色體不匹配的雌性鳥和雌性蝴蝶可能更容易發生突變,但它們不會面臨激烈的性選擇而導緻的壽命縮短。
進一步的研究可以幫助研究人員了解性染色體如何影響壽命,例如,研究人員仍不知道縮小的性染色體的大小是否對應于男女壽命的差異。Marais表示,這項新研究是朝着正确方向邁出的重要一步。(文樂樂)
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