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我們知道，在人類中，男性的平均壽命比女性更短。在動物界的大量其他物種中，壽命的性别差異同樣存在。是什麼因素導緻了這一現象？現在，一項研究首次探索了性染色體形态和壽命的關系。

壽命與性别有着密切的關聯，不僅人類男性的平均壽命比女性要短，這一規律也适用于其他許多物種。以北方人廚房中常見的德國小蠊（Blattella germanica）為例，雌性的壽命足足比雄性要長 77%。最近一項研究發現，這一規律可能和性染色體的構成和形态有密切的關系。

這項研究于 3 月 4 日在 Biology Letters 發表。新南威爾士大學研究團隊對比了哺乳動物、鳥類、爬行動物和昆蟲中的 229 個不同物種的壽命數據，發現擁有相同性染色體的性别壽命更長，差異平均達到 17.6%。不過這一差異還受到性别的影響。雖然對一些物種來說雄性是具有相同性染色體的一方，并且壽命更長，但它們所占優勢仍然較小。

“無保護的 X 染色體”

我們知道對于人類而言，女性有相同的性染色體（XX），男性有不同的性染色體（XY），這套 XY 性别決定系統也适用于大多數哺乳動物。而許多鳥類、爬行動物、魚類和昆蟲采用 ZW 性别決定系統，其中雄性擁有相同性染色體（ZZ），雌性有不同的性染色體（ZW）。

無論性染色體如何分配，擁有一對相同性染色體的稱為同配性别（homogametic sex），擁有不同染色體的稱為異配性别（heterogametic sex）。有證據表明，同配性别可能更容易抵禦有害突變的影響，因為如果 X 或 Z 染色體上出現了有害的突變，它在異配性别中更容易得到表達。以人類紅綠色盲為例，這種疾病由 X 染色體上的隐性基因導緻，因此男性發病率遠高于女性。

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根據這些現象，有人提出了“無保護的 X 染色體”假說（unguarded X hypothesis），認為異配性别更容易産生不利的形态和生理特征。例如鳥類中往往是雄性擁有豔麗的羽毛，而雌鳥相貌平平無奇。新南威爾士大學研究團隊希望在不同物種身上檢驗這一假說，探索異配性别的壽命是否比同配性别要短。

17.6%的差異

研究團隊從大量論文、書籍和網絡數據庫中提取了不同物種的性染色體和壽命信息。由于研究隻關注染色體決定性别的案例，雌雄同體或由環境決定性别的物種都被排除在外。最終，他們篩選出 229 個物種的兩性壽命數據，涉及 8 個不同的綱（哺乳綱、昆蟲綱、爬行綱、輻鳍魚類、蛛形綱、鳥綱、軟骨魚綱、兩栖類）。

點擊圖片可放大查看。演化樹中從上到下依次是：靈長類和智人、齧齒類、鳍腳類（如海豹）、食肉哺乳動物、有蹄類（如山羊）、鲸豚類、有袋類、鳥綱、爬行動物和兩栖動物、魚類（包括軟骨魚綱和輻鳍魚類）、鞘翅目、雙翅目、鱗翅目和其他無脊椎動物。圖中藍色圓點代表雌性為同配性别的物種（例如人類），紅色菱形代表雄性為同配性别的物種（例如鳥類）；同配性别壽命更短的物種落在豎線左側，同配性别壽命更長的物種落在豎線右側。｜圖片來自論文

分析發現，平均而言同配性别的壽命比異配性别要長 17.6%。這一差異在不同物種中波動較大，并且和哪一方為同配性别有關。對于雌性為同配性别的物種，例如哺乳動物以及部分爬行動物、昆蟲和魚類，兩性壽命差異平均達到 20.9%，而對于鳥類、蝴蝶等雄性為同配性别的物種，兩性壽命的平均差異隻有 7.1%。

作者們總結：“這項研究首次提供了證據，表明在多個不同分類群中，異配性别相比同配性别死得更早。”他們認為這為無保護的 X 染色體假說提供了支持，但同樣提出了新的問題——哪些因素決定了異配性别死得有多早？為什麼當雌性為異配性别的時候，兩性壽命的差異縮小了？

3種猜想

研究作者們認為，Y 染色體的衰退或許是導緻雄性壽命縮短的一個原因。異配性别的性染色體組成有許多不同方式，有的物種缺失一條性染色體，如蟑螂中雌性的性染色體為 XX，雄性為 X0；有的物種擁有“偷工減料”的性染色體，例如人類的 Y 染色體比 X 染色體要短許多；還有的物種擁有一對差異較大但體量相當的性染色體，比如鳥類的 ZW 染色體。作者們推測，相比性染色體差異較小的物種，性染色體高度退化或缺失的物種當中兩性壽命差異更大。為了檢驗這一觀點，接下來可以将性染色體形态和相對長度納入分析，評估其對壽命的影響。

第二個可能原因是雌激素對端粒産生了保護作用。端粒是染色體末端的非編碼 DNA，具有保護編碼區 DNA 的作用。端粒損傷被認為與衰老和壽命縮短有關，而有研究表明雌激素能夠大幅提高端粒酶的活性，進而促進端粒修複。研究作者指出，他們并不确定雌激素對于研究中各個物種的重要性，但這一現象或許能夠解釋為什麼對于雌性為異配性别的物種，兩性壽命的差異比較小。

個體的壽命還與環境和行為有密切的關聯，這引出了第三個可能原因：在大多數物種中，雄性面臨更激烈的生殖競争。研究作者指出，雄性往往會争搶雌性配偶或領地，以獲得交配機會，這個過程将促使它們采取高風險行為；而雌性通常要付出更多的親代投資，養育每個後代的成本更高，這使得它們傾向于采取低風險行為。此外，性選擇還可能令雄性消耗額外的能量，比如一些雄鳥豔麗的羽毛和複雜的求偶展示。總而言之，性選擇會提高雄性的死亡率，進而拉低這個群體的相對壽命。

總而言之，關于性染色體形态和壽命的關聯，我們目前了解的還很少。研究作者認為繼續探索這一課題“或許能為如何延長壽命指出方向”。但是如果長壽真的和性染色體有關，改變起來好像有點難啊……

來源 | 科研圈（ID：keyanquan）

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