寿命最长的猩猩多少岁?
1930年至2014年间,有60头低地大猩猩(又称黑猩猩)被圈养在美国佐治亚州奥克利动物园中。这些黑猩猩的祖先是一批野生黑猩猩,它们在1958年被购买并饲养在那里。 在这些黑猩猩中间,一头名为“露丝”(右图)的黑猩猩从出生起就一直生活在动物园里,直到2014年7月2日去世。它一生都没能回到它的野生原环境中去。 据估计,这头雌性黑猩猩活了52.5岁,是已知最长寿的非人灵长类动物。人类和黑猩猩的寿命上限分别是30年和40年。 一项针对1930年至1987年间生活在欧洲和美国约150头低地大猩猩的研究发现,这些黑猩猩的平均寿命约为36岁,但这一数据可能更准确代表了雄性黑猩猩的寿命。另一项研究发现,来自同一群体的雄性黑猩猩的预期寿命要短一些,约为34岁。 相比其他灵长类动物,成年黑猩猩的代谢速度很慢,这意味着它们的身体使用能量的方式与人不一样。例如,一项研究发现,与人类相比,黑猩猩摄入同样热量的情况下体重更容易增加、代谢水平更高。尽管它们吃的多、动的少,但依然可以维持较高水平的代谢活动。 有研究显示,在圈养环境下,黑猩猩群体的大小可能也会影响动物的寿命。较大的群体可以提供更多的资源和保护,减少内部竞争,从而使黑猩猩免于遭遇资源紧缺导致的应激损伤,进而提高其寿命。
人是这个世界上寿命最长的灵长类生物,就算是和其它的人类祖先相比,现代人的平均寿命也已经高出了很多。但是像大猩猩和黑猩猩这种人类的近亲,它们的寿命却和人类相去甚远,就算是在人工饲养的环境中,寿命也只有50~60岁左右,即使有记载的最长寿猩猩也没有超过70岁。
造成这种差别的原因有很多,毕竟在几百万年的演化过程中,不同物种肯定会适应不同的生存要求。比如说人类的饮食更加多样化,获得的营养更全面也就越容易合成更多抵御衰老所需要的物质。同时猩猩们的生存环境也和人类相差很大,几乎从不会有人类居住的亚热带和温带地区出现,生活在炎热的热带雨林里,被多种病原体包围的猩猩们自然也很难长寿。
不过如果将这些外部因素排除掉,单纯看物种自身的生物技术,比如说细胞分裂次数的话,人类并不具有非常大的优势。早在上世纪六十年代,研究者就发现不同生物的体细胞分裂次数和它们的寿命相关,人类的体细胞在体外分裂40~60次后就会达到分裂极限,这个次数在生物学中被称为海夫立克极限,人类体细胞的这个极限次数在脊椎动物中排名很靠前,甚至超过了其它的灵长类动物。
细胞分裂次数多,寿命更长久的规律,只在同一种生物体内会存在,对于不同种类的生物之间并不适用。比如说老鼠和人类相比,体型上人类要大得多,但是同等大小的老鼠的寿命只有1~2年,而人类是老鼠的30~40倍。而且老鼠的细胞分裂次数也只有25~30次,比人类要少很多。
导致这种现象的原因,一方面是和生物体内部积累的有害物质有关。这些有害物质是体内代谢产物或者是外部摄入的物质转化而来的,它们会导致细胞的DNA发生损伤,并且诱发细胞衰老。而身体大小和寿命长短的规律,也符合这个理论,因为对于同类生物来说,体型越大体内代谢累积的有害物质也越多,所以寿命越短。
另一方面就是和细胞中的端粒相关,端粒存在于真核生物的细胞染色体中,位于染色体的末端,起到维持染色体结构稳定的作用。而每次细胞分裂后,端粒都会缩短一点,当缩短到只有原始长度的一半时,这个细胞就会开始衰老并最终走向死亡。
如果从这个角度上看,寿命越长的生物体内的端粒就应该越长。但是在上世纪90年代的调查中,研究者发现端粒长度和生命跨度的关系和上面描述的并不符合,比如说人类和猴子的寿命差别很大,但是二者体细胞中的端粒长度差不多。同时,人类的端粒长度也只有果蝇的1/4,但是人类的寿命却是果蝇的1000倍。
为了更深入的分析这个现象,研究者扩大了研究的样本,同时对257种不同生物体内的1600多个细胞系进行了分析。分析的数据包括每种物种的端粒长度,细胞分裂次数以及生命周期等,最终得出的结论是:体型会影响细胞分裂次数以及寿命,但是和端粒的长度没有什么关系。同时细胞分裂次数也和端粒长度关系不大,但是和生物体的大小以及寿命有明显的相关性。
这个结论和之前的研究相吻合,证明了生物体的生命跨度和细胞分裂次数有关,而细胞分裂的次数和端粒长度关系不大。从另一方面也解释了为什么人类的海夫立克极限要比大猩猩高很多,原因就是人类的身体体积要大得多,所以有更多细胞分裂的次数。