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龟的寿命为什么那么长?

在南大西洋的圣赫勒拿岛上,生活着一只被吉尼斯世界纪录列为“世界上年龄最大的陆生动物”的生物。它的名字叫Jonathan,是一只巨龟。根据《吉尼斯世界纪录》,Jonathan在2019年时已经有187岁高龄了。它出生在1832年,当时维多利亚女王还在位。泰坦尼克号沉入北大西洋海底的时候,Jonathan已经80岁了。

美国佛罗里达西南州立大学生物学教授、海龟生态学家乔丹·多尼尼称,乔纳森和其他巨型龟并非唯一寿命最长的龟。他在接受媒体记者采访时称,海龟通常可存活 50-100 年,箱龟的寿命更长,可以存活一个多世纪。事实上,科学家并不知道多数海龟物种的寿命上限,只是因为人类的寿命不够长,无法找到这个确切答案。

那么为什么海龟能活这么久呢?阿肯色州立大学生理学副教授洛里·纽曼-李从事多年海龟和其他爬行动物的研究工作,他说:“这是一个进化学和生物学的问题,我们应该从这两个方面来揭晓海龟长寿之谜。”

进化论的答案相对简单:蛇和浣熊等动物喜欢吃海龟蛋,为了遗传基因,海龟必须存活很长时间,频繁繁殖,有时一年要频繁多次,还要产下许多蛋。纽曼-李说:“考虑到海龟的后代数量,但全球并未出现海龟泛滥,这有点令人惊讶。”

事实上,海龟长寿现象背后的生物机制更为复杂,纽曼-李称,海龟长寿的一个重要线索是它们的端粒,端粒是由覆盖染色体末端的非编码 DNA 链组成的结构,该结构有助于在细胞分裂时保护染色体。随着时间的不断推移,端粒变短或者退化,这意味着它们无法再保护自己的染色体,从而导致 DNA 复制出现了问题 ,DNA 复制错误会导致肿瘤和细胞死亡等。

但与寿命较短的动物相比,海龟端粒缩短率较低,这意味着它们更能抵抗 DNA 复制错误引起的某些损害。

科学家并未证实促使海龟长寿的所有因素,但他们提出了一些想法 ,7 月 8 日最新公布一项研究报告,科学家探索了一组机制,并发现导致细胞损伤和死亡的物质,他们从几个海龟物种中观察细胞工作状况,其中包括“长寿龟乔纳森”所属龟种。

依据这篇论文,巨型龟和其他一些海龟物种似乎能保护自己免遭细胞损伤的长期影响,纽曼-李称,它们通过一种叫做细胞凋亡或者程序性细胞死亡的过程,能迅速杀死受损细胞。

一种治疗方法可以诱导氧化应激反应,这是在活细胞中自然发生的应激,氧化应激是由自由基引起的,自由基是由代谢过程自然形成的高度活性分子,经过处理后,海龟细胞很快发生凋亡。

该论文强调指出,实际上控制细胞凋亡是非常有价值的,因为如果有一个细胞受损,某种生物体能够快速移除受损细胞,那么就可以避免癌症等致命疾病。

实际上,除了一种龟之外,剩余种类的龟的细胞都对连接酶的扰乱处理没有反应,连接酶对DNA复制过程至关重要。换句话说,龟的连接酶一直运作正常。Neuman-Lee说,这是否意味着龟可以完全抵抗DNA复制的问题还有待商榷。但这是乌龟长寿的可能答案之一。

一只龟的大图片

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