寿命与体型

摘要

在古希腊人们已经注意到大动物通常有更长的寿命。亚里斯多德认为大象比老鼠活得长是因为大象比老鼠含有更多的水分,需要长得多的时间才能干(gān)掉。这当然是不对的,但至少说明在古代人们对寿命和体型的关系有了初步的认识。尽管我们很容易举出一些反例,比如有些爬行动物或鱼类的体型并不大,寿命却很长,但体型越大寿命越长的趋势是存在的。

题图

大动物和小动物谁更长寿是个有趣的话题。

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在古希腊人们已经注意到大动物通常有更长的寿命。亚里斯多德认为大象比老鼠活得长是因为大象比老鼠含有更多的水分,需要长得多的时间才能干(gān)掉。这当然是不对的,但至少说明在古代人们对寿命和体型的关系有了初步的认识。尽管我们很容易举出一些反例,比如有些爬行动物或鱼类的体型并不大,寿命却很长,但体型越大寿命越长的趋势是存在的(图)。

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那么,为什么大动物更容易长寿呢?有人认为小动物代谢率比大动物高,所以寿命也短,可是我们知道鸟类以代谢率高著称,它们体温高、心跳快、血压高,但鸟类通常比相似体型的哺乳动物更长寿。其实我们现在还不明白大动物长寿在基因和代谢层面上的原因,而且更重要的是不同动物长寿的原因在基因或代谢层面上更可能是不统一的。我们可以给出的是进化生物学上的解释。自然选择理论是生物学最高层次的理论,它能对很多细节不明的现象给出合理的解释——

一方面,大型动物生长相对缓慢,比如大象要十几岁才开始繁殖后代,所以大象不可能像老鼠那样只有两三年的寿命。大型动物必须有足够长的寿命才能有机会活到性成熟并繁殖后代,进化产生体型很大而寿命却很短的动物的可能性基本不存在。

另一方面,小型动物通常意外死亡的概率很高。除了被天敌捕食,各种意外事故中也是小动物更容易死亡,比如被野火烧死、被洪水淹死、被大动物踩死、被掉落的石块砸死等等。为了能够通过生存斗争的考验,小动物必须把资源集中用于快速繁殖,而不能留给九死一生的未来。

简单地说,就是大动物由于发育期长而无法活得太短,小动物因为意外死亡率太高而无法活得太长。

基于这两条原因,尽管有一些例外的物种,但寿命与体型的相关性就一定会有了。

需要注意的是,这个规律一般适用于不同物种之间,而不适用于同一物种之内。在同一物种中,通常体型大的个体寿命更短。

小型狗明显比大型狗活得长。这是因为狗经历的人工驯化环境和自然环境非常不同。有了人的保护,小型狗不用担心因为体型小而被捕杀,并不需要用寿命来换取快长多生的优势。这样前述的选择压力就不存在了。狗的体型大小主要是由胰岛素样生长因子-1(IGF-1)决定的。IGF-1除了促进生长发育,也会促进衰老,因此大型狗更短寿。

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在人类中,矮个子也比高个子的寿命稍长。当然,人类的体型差异远小于狗的体型差异,寿命的差异也微弱得多。

你应该已经注意到了,我们前面讲过小型动物通常比大型动物生长发育快,可是小型狗和矮个子的人并没有长得更快,相反还是高个子长得快。所以大狗~小狗是无法类比于大象~老鼠的。

然而在人类中也有特例存在,比如非洲和太平洋岛屿等地的俾格米人。由于过着与世隔绝的生活,俾格米人和现代人就像被生殖隔离的物种。在恶劣的生存环境中,俾格米人走上了一条早发育、早生育的路,他们身材矮小,寿命也短。这和前述的体型小的动物寿命偏短的原理是相同的。

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