長命不長命,得看圍觀的異性數量? Calo 今天10:18

被七個小矮人愛護的白雪公主是幸運的,但如果有70個小矮人,事情也許就沒那麼童話了……在最新一期的《科學》上,兩項動物研究共同表明,生物體對異性個體的感知能夠影響生物體的壽命。異性的「存在感」太強可不是什麼好事情:置身於眾多異性當中的線蟲、自覺身處溫柔鄉中卻無從交配的果蠅,最終會都落得壽命變短的殘酷結局。

斯坦福大學遺傳學系的特拉維斯·莫里斯(Travis Maures)和同事對秀麗隱桿線蟲進行了研究。秀麗隱桿線蟲的有雄性(male)和雌雄同體(hermaphrodite)兩種性別。雌雄同體線蟲能夠產生精子並進行自體受精,但會優先與雄性成蟲交配,因此被視作是雌性的特殊形式。研究者發現,當與多條活潑的雄性線蟲共存時,雌雄同體線蟲的壽命會顯著變短(縮短超過20%)。即使只是將雌雄同體放入曾經放置過雄性線蟲的培養皿中,結果也一樣——雌雄同體的壽命依然會縮短,並且曾經放置過的雄性線蟲越多,雌雄同體隨後越短命。這種現象被研究者稱為MID(male-induced demise,雄性誘發的死亡)。

圖A:實驗流程。對照組(左):野生型的雌雄同體線蟲;實驗組(右):被置於培養過雄性線蟲的培養皿(下稱「雄性處理」)中的野生型雌雄同體線蟲。圖B:不同培養條件下的線蟲壽命。藍色:對照組的雌雄同體線蟲;紅色:養在經雄性處理的培養皿中的雌雄同體線蟲;綠色:養在經雄性處理(培養的雄性線蟲數目是紅色組的5倍時)的培養皿中的雌雄同體線蟲。圖片來源:Travis Maures et al.(2013)Science.

研究者指出,MID是雄性線蟲通過釋放一種或多種具擴散性的物質(也許是信息素)引起的。由於通過干擾雌雄同體線蟲感受神經元上表達的胰島素多肽INS-11能夠使MID失去效用,研究者推測相關的胰島素通路可能在非自主的衰老調節過程中發揮作用。至於這種行為的動機,研究者推測是為了在交配後把資源留給子代,或者防止其他雄性與雌雄同體線蟲交配。

「女神」似乎並不好當。那麼被「紅顏」包圍的男兒又怎麼樣?密歇根大學的克里斯蒂·金德倫(Christi Gendron)和同事用果蠅設計了一個有趣的實驗:他們利用基因修飾使一些雄性果蠅散發出雌性果蠅的信息素,並將它們和正常的雄性果蠅養在一塊。那些「純爺兒們」果蠅通過前足的感受器察覺到到自己身邊有許多「妹子」存在,但卻一直無法交配,最終產生脂肪儲備減少、耐飢餓能力減弱、壽命縮短等負面效應。

左;實驗示意圖。黃色:待測的雄性果蠅;紅色:經基因改造,散發雌性信息素的雄性果蠅;橙色:正常散發雄性信息素的雄性果蠅。右:處於雌性(虛線)和雄性(實線)信息素中的待測果蠅壽命。圖片來源:Christi Gendron et al.(2013)Science.

通過全基因組RNA測序,研究者發現與對照組相比,暴露在雌性信息素中48小時的雄性果蠅,共有195個基因產生了顯著的表達變化,其中包括多個與脅迫應答及衰老有關的基因。研究者指出,雄性果蠅感受到異性的信息素時,會向大腦傳達交配期待。當實際情況則與期待不符時,生物正常的衰老機制可能會受損,最終導致果蠅壽命變短。不知到死的時候,它們是否困惑著「那時明明應該有很多妹子在」?

這些有趣的研究蘊含著重要的意義。無論是逼死異性的線蟲還是憋死異性的果蠅,都提示著生物能對異性個體的健康和生理機能產生間接而深遠的影響。研究者表示,這些影響可能在自然選擇過程中起到重要作用。這兩項研究將為探索繁殖、衰老與社會互動之間的關係提供新的切入點。

信息來源:Science文章題圖:lewiswaynegallery.com
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