研究發現群居哺乳動物壽命更長

從鼩鼱的兩歲到弓頭鯨的逾200歲，哺乳動物的最大壽命可以相差100倍之多。

通過對近1000種哺乳動物進行分析，中國科學院動物研究所的科學家們與合作者發現，群居物種普遍比獨居物種壽命更長，支持了社會組織和壽命的關聯演化。相關研究近日發表于《自然—通訊》。

作為高級哺乳動物的人類，當前一人住、一人食、一人游的獨居群體正不斷增多。記者查閱2021年中國統計年鑒發現，2020年，我國共有家庭戶49416萬戶，其中“一人戶”家庭超過1.25億，占比超過25%。

那么，生活方式的變化是否會影響個人預期壽命呢？

四年回答一個疑問

世界上的哺乳動物有6000多種，不同哺乳動物的衰老速度或壽命為何會不同呢？動物研究所研究員周旭明在哈佛醫學院做博士后期間，就對這個問題產生了興趣。

回國四年多來，他一直在嘗試探索與壽命演化相關的遺傳變異。從體型嬌小的裸鼴鼠、海貍到體型龐大的弓頭鯨、大象，周旭明發現這些長壽哺乳動物的基因組中有其獨特遺傳變異和基因組變化。

在此過程中，他注意到一些有趣的現象——嚙齒類中壽命最長的裸鼴鼠，像螞蟻一樣具有非常復雜的社會分工，可以活到30多歲；同樣長壽的海貍（約24歲）通常喜歡在一起在河流中建造水壩。但是哺乳動物里面一些壽命很短的鼩鼱，似乎又是獨來獨往。

“動物的社會行為和壽命之間有沒有關聯呢？”周旭明很好奇，但卻苦于缺乏一個好的切入點做深入研究。

2018年9月，朱平芬博士的加入推動了對于這一問題的探索。朱平芬長期致力于靈長類的社會生物學研究。從2010年起，朱平芬和同事在云南白馬雪山研究基地對滇金絲猴這一珍稀靈長類動物的社會行為，尤其是個體之間的社會關系社會網絡進行了長期的野外研究觀測。

據介紹，滇金絲猴生活在一個比較特殊的社會組織——重層社會。即一個成年雄性和多個成年雌性及后代組成最底層的小單元；這些家庭單元，以及單身雄性形成的“光棍群”聚集在一起，形成較大的分隊；分隊再往上聚集，就會形成一個更大的社群。

“滇金絲猴基本上是按照分隊很多家庭在一塊行動，如找夜宿地、覓食等。家庭與家庭之間成年猴子有領地界限，但小嬰猴卻可以一起玩耍。”論文共同第一作者、動物所助理研究員朱平芬對《中國科學報》說。

這些有趣的現象讓她對周旭明提出的問題很感興趣。哺乳動物的社會組織形式多樣，如獨居（豹）、成對生活（長臂猿）以及各種群居形式等。通過對群居的豚尾狒狒等物種進行研究，前期科學家已經發現，社交聯系強的個體活得更久。因為群居能減少饑餓與被捕食的風險，盡管個體之間頻繁接觸也會導致疾病的傳播，但也會進化出更強大的免疫防御。

但一直以來，對相關物種的比較分析十分有限。社會組織與壽命之間是否存在普遍的聯系？如果有關系，這背后的分子機制又是什么？答案并不清楚。

為了回答這個問題，了解哺乳動物的行為和生活史特征，研究者參考了大量的文獻，僅是人工智能難以直接自動判定的行為學數據，他們手工查詢和確認的文獻就有2000多篇。“這項工作少不了科研必備的持之以恒和耐心。”周旭明說。

盡管如此，由于很多物種的基礎信息匱乏，研究者最初決定研究的6000多個哺乳動物物種，不得不逐步壓縮到最終的974種。

查文獻、跑野外、反復分析論證……經過前后四年多的研究，他們找到了答案。

窺視生命的“黑匣子”

通過對近千種哺乳動物進行社會組織和壽命數據分析，研究者發現，群居物種普遍比獨居物種壽命更長。如獨居的北方短尾鼩和群居的馬鐵菊頭蝠雖然體重相近，但最長壽命分別約為2年和30年。

盡管這與此前針對單個物種的研究相一致，首個分析結果出現后，研究團隊的第一反應仍是質疑。

“有沒有一些因素被我們忽略掉了？”朱平芬回憶。

他們進行了新一輪的分析論證，在重新排除體重、生活空間（陸地、穴居、水生）、系統發育關系等因素的影響后，驗證了這一結果。研究還表明，群居物種從短壽狀態向長壽狀態的過渡率高于非群體生活物種。

“這些都支持了社會組織與壽命之間存在關聯演化的論點。”論文共同通訊作者、動物所研究員周旭明對《中國科學報》說。

研究者還對94種哺乳動物進行了轉錄組分析，鑒定出與社會組織和壽命普遍相關的31種基因、激素和免疫相關通路。“它們對解析社會組織和壽命的分子機制發揮著橋梁作用。”周旭明解釋，如同一個基因可能在群居物種中表達水平升高，而獨居物種中表達水平下降；或者相反。

研究者對相關基因進行分析后，呈現出兩個大類別。第一類包括免疫相關基因，如ZFP36基因可通過控制T細胞激活調節抗病毒免疫并通過調節炎癥細胞因子來抵抗炎癥性疾病，XRCC6基因的敲除會降低小鼠的壽命，該基因的一種剪接變體還可能會導致自閉癥；第二類則包括參與調節激素、神經系統和信號轉導的基因，其中一些基因被認為在認知、學習、記憶和社會行為中起著重要作用，它們對長壽的貢獻仍需進一步探索。這為闡明群居生活與壽命背后機制的進一步實驗和跟蹤研究奠定了基礎。

“目前，我們只是從一個社會行為的切入點去看壽命，在分子機制上也是相對表層的。相關基因對衰老和壽命是否發揮著一些功能？在多大程度上發揮作用？這些都需要進一步通過行為學控制實驗、分子實驗等研究，進一步打開生命的‘黑匣子’。”朱平芬說。

據介紹，朱平芬與動物所在讀博士劉偉強為論文共同第一作者，周旭明與李明為論文共同通訊作者。

“冰山一角”

古人云，獨樂樂不如眾樂樂。當前，信息時代與虛擬社會的到來使人與人的物理聯系比以往大幅降低，那么選擇更多的社會聯系或者獨居的生活方式是否會影響個人的壽命呢？

周旭明表示，這項研究主要是從生態和宏觀角度出發，促進人們去了解和認識哺乳動物壽命演化的關聯因素。人類社會的關系，尤其是當代人類社會關系高度復雜，不能簡單劃分成群居或者獨居。

“具體到社會關系的種類，包括信息時代虛擬社會中人與人的關系，可能需要首先分析這種關系的類型。有些關系可能是良性的、友好的，也有些關系可能是惡性的、相互傷害的等，這種關系的作用強度、頻率以及持續時間等，都有可能響到激素、免疫，進而和身體健康、壽命有關系。”他說。

此外，研究者表示，群居哺乳動物活得比獨居動物更長的研究結果是基于約1000個跨物種的比較得出，是基于群居樣本和獨居樣本所作的統計學上的顯著性檢驗。“這種規律，并不意味著任何一個群居的物種都比任何一個獨居的物種活得更長。”周旭明說。

他舉例說，群居物種中也有短壽命的。比如一些嚙齒目動物盡管是群居，最大壽命記錄僅有2~4歲，如華毛鼠壽命約為2歲，卷尾鼠大約為3歲，家鼠為4歲。獨居物種也有壽命更長的，比如海豹獨居，除了捕食空間有限或者獵物聚集時會偶爾聚在一起捕獵，它們有記錄的最大壽命可達56歲。

“影響壽命的因素非常復雜，我們看到的可能只是冰山一角。”周旭明說。

采訪中，記者了解到，當前很多物種的基礎信息仍待進一步收集與研究。如目前滇金絲猴就缺乏最大壽命的記錄，而獲得物種的壽命數據需要數十年甚至數百年幾代人的連續觀測。

“感恩前輩學者們長期堅守野外收集的數據，他們為后輩建造科學的殿堂實實在在地積累了一磚一瓦。面對著那些缺乏的數據，我們也深刻感受到基礎研究的重要性。”朱平芬說。