一隻不會患癌、不怕缺氧、長壽又命硬的裸鼴鼠,會怎樣死去?
丑萌預警:上圖可見全文顏值
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我們常說,萌即是正義。
無論是大熊貓、考拉、虎鯨、企鵝……都憑著萌博得了人們的關注。
相較之下,不萌的動物得到的關注少得多。
凡事有例外,裸鼴鼠——不拼顏值拼才華。
不長皮毛又皺巴巴的皮膚、使用過少而退化的小眼睛、形如臘腸的身軀,再加上四顆位置突兀的齙牙……
裸鼴鼠是最丑的鼠類,沒有之一。
不過它們雖丑,卻有著其他哺乳動物所沒有的特殊能力。
它們生活在地道中,過著和螞蟻、蜜蜂一樣的群居生活。
不僅能在氧含量極低的地下環境生存,即使是無氧環境,它們也可以再「屏息」18分鐘。
而且,它的壽命比多數鼠類長10倍。
因為能夠抑制癌細胞的增長,連癌症都不怕。
更有研究證明,它們無論1歲還是15歲,永遠都只有萬分之一的死亡概率。
這也就意味著,它有著超強的抗衰老能力,堪稱征服了死亡的生物。
那麼這麼厲害的生物,會如何死去呢?
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一隻裸鼴鼠將怎樣度過自己的一生?
當小裸鼴鼠出生時,它將在所有族員的簇擁下成長。
特殊的生存環境賦予了它丑的資本。
暗無天日的環境導致它們眼睛和外耳退化。
沒有了眼睛,它判斷方向就只能靠「觸手」。
裸鼴鼠從頭至尾有著多達40根長毛,這些長毛是它的觸覺器官,憑此清楚地判斷方向。
不過這也不能當作裸鼴鼠長得丑的借口。
裸鼴鼠所屬的濱鼠科,都是一群喜歡地下生活的嚙齒類動物。
它們大多門齒大而突出,用於挖洞,身體圓柱形,四肢短小,利於洞內行走。
但這個屬里的達馬拉蘭鼴鼠就憑著毛茸茸的外表,扳回一城。
小裸鼴鼠大約36天後即可斷奶,隨後投入到工作中去。
因為裸鼴鼠是真社會性動物,而且是高等動物中僅存的兩種真社會性動物(另一種是比它萌的達馬拉蘭鼴鼠)。
所以它的性別很重要,如果它是雄性中的強者,就能成為女皇的後宮佳麗。
如果它是個雌性,就得作為工鼠辛苦的勞作。
如果是能力不足的雄性,那也去勞作吧。
真社會性物種大概有17000種,大多數是我們所熟知的蜜蜂、螞蟻。
許多動物不具有社會性,「一個鹿群就是一群鹿」,它們僅僅因為機緣巧合聚在一起。
像人類則是有著「社會」價值觀,懂得合作、互利,就能夠發揮出團體的力量。
而真社會性動物則走得更遠,它們聚居成群,合作照料後代,子代親代之間有重疊,乃至願意為了群體終身勞作放棄生育權。
真社會性動物在早期演化階段時,群體中的成員會趨向擁有相近的血緣關係。
相近的血緣關係讓它們願意為了群體延續犧牲,展現出了利他主義。
也有觀點認為,動物會以群體為單位進行自然選擇,所有個體都選擇了最大化群體利益。
因為群體內部競爭的利益,遠不如群體與群體間競爭的利益。
但放在裸鼴鼠的社會中,這種趨勢就變得有些奇怪。
是什麼讓其他裸鼴鼠,甘願以「僕從」的身份生存,乃至放棄生育的權利?
科學家的研究發現了女皇的神秘手段——糞便、尿液,或許能夠解釋少許。
女皇的尿液中有一種信息素能夠抑制雌性僕從排卵。
而在分娩期間,又會產生高水平的雌激素——雌甾二醇*。
以吃女皇尿液、糞便為生活調劑的僕從們,在喪失生殖能力的同時,還會對幼崽極為關切。
女皇通過排泄物轉移了養育責任,在靜養約81天後,又可以進行下一次生育。
*註:雌甾二醇廣泛存在於高等動物體內,對於人類而言也是主要雌激素。作為女性體內佔主導地位的性荷爾蒙,能增進和調節女性器官及副性徵的正常發育。
僕從不都是負責哺育後代,也有負責抵禦外敵,或是負責尋找食物。
它們四處挖洞,地底挖掘所耗費的能量比行走耗費高處3500倍之多。
對此它們也沒有什麼特殊的技巧,全憑運氣。
它們唯一的策略,就是一窩幾十到幾百隻裸鼴鼠,分頭尋找食物。
所幸它們生活在東非,東非的植物為了適應當地環境都會努力深入地下,長出更大的塊莖。
只要發現一個和自身體型相近大小的塊莖,就夠全窩吃上一周。
雖然它們階級嚴明,不過食物分配倒是非常的公平。
只是在挖地時所耗費的能量,也得從其他方面節省回來。
哺乳動物一般都是恆溫,而它們選擇放棄了保持體溫,做一隻省事的變溫動物。
為了溫度,天熱時它們就縮到地底深處的寒冷洞穴降溫,天冷就在地表的溫暖洞穴里抱團取暖。
作為雄性的一生,不然辛苦勞作,不然成為精子產出機負責生育。
但如果是一隻雌性,那它還有一次改變醜生的機會。
當女皇去世後,雌性之間就會爆發僅有的族內戰爭,年輕有力的勝利者將成為新的女皇。
繼承前女皇的後宮,還有至死方休的生殖任務。
與所有真社會性動物相似,它們的生活毫無趣味可言。
更慘的是,它們還有著遠超其他鼠類的生命長度。
在實驗室中,它們可以存活長達30年,是多數鼠類的10倍左右。
即使在環境惡劣的戶外,只要不被蛇類天敵一鍋端,也能活到17年之久。
也正是它漫長的壽命,讓它成為實驗室新寵。
調查裸鼴鼠壽命是一件費時的事,最早記錄的31年(圈養)數據來自動物學家羅謝爾。
羅謝爾從年輕時開始,先後記錄3000多隻裸鼴鼠的出生日期和死亡時間。
31年壽命的那只是1980年在野外捕獲的標本,直到2010年才逝去。
一般而言,體量與長壽之間呈正相關的趨勢。
從試驗數據來看,目前通過藥物、飲食干預試驗小鼠所能延長的壽命,最多不過40%。
與裸鼴鼠近10倍壽命的差異相比不過九牛一毛。
而且還另有試驗發現,兩種壽命最長的鼠類(裸鼴鼠和盲鼴鼠)都非常抗腫瘤。
這些無意間發現的聯繫,說不定就是解鎖人類長壽的關鍵。
大量研究指出裸鼴鼠一個神技——幾乎不患癌症。
不患癌的原因或許不止一條。
裸鼴鼠的基因組裡有許多抑癌基因(如ARF基因),也缺少跟癌症發生相關的基因。
分子和細胞生物學家Gorbunova的另一個發現——裸鼴鼠體內高濃度的透明質酸,也是一大要素。
裸鼴鼠細胞生長時,為了不讓細胞感覺太擠,一旦細胞接觸就會產生透明質酸*。
透明質酸逐漸填充縫隙,迫使細胞停止分裂,這種機制也叫做「接觸抑制」。
而癌細胞最擅長的瘋狂複製也會受到接觸抑制的限制,分裂兩三輪也就焉了。
如果抑制了透明質酸的產生,再用患癌小鼠的病毒蛋白刺激裸鼴鼠細胞,就能觀察到腫瘤形成,更證實了這種設想。
*註:這種物質叫做透明質酸,存在於所有動物中,是皮膚和軟骨的重要組分之一。不過裸鼴鼠體內透明質酸含量更高,分子大小也是其他生物體的5倍。
不只是抗癌,裸鼴鼠還有各種花式生存技巧。
它能在低氧環境下生存,這與它生活環境有關,地下通風不足,氧氣含量時常不足9%。
不過它可不僅僅能在缺氧情況下活動自如,就算在無氧環境下也能撐上不少於18分鐘。
絕大多數動物根本不可能撐得住,缺氧環境下無法分解葡萄糖產生能量,能量斷供最先死亡的便是高耗能的腦細胞。
不過裸鼴鼠卻能在無氧環境下利用果糖代謝。
果糖代謝只有植物能夠辦到,但裸鼴鼠卻能自如地從「葡萄糖檔」切換到「果糖檔」。
各個器官憑此正常運轉,直到果糖耗盡。
但只要回到氧含量足以生存的環境,就能恢復「葡萄糖檔」,安然無恙地繼續生存。
而且裸鼴鼠還不怕痛。
通常而言,感覺神經元遭遇高溫和炎症襲擊後,神經增長因子會綁定TrkA的感受器。
這會觸發TRPV1通道打開,一旦通道被打開,神經元就會告訴大腦:疼痛出現了。
但裸鼴鼠特殊的進化選擇,使疼痛信號根本無法傳遞,讓它們對疼痛毫無感覺。
或許是各種神技加持,裸鼴鼠展現出了驚人的抗衰老能力。
衰老會導致生理機能減退,更常發生疾病與意外,從而也更容易死亡,衰老的特徵之一就是死亡風險上升。
早在1825年,英國數學家本傑明就發現,哺乳動物死亡風險隨年齡呈指數增長。
但裸鼴鼠不服這個模型,死亡風險一動不動:
人類出生時0.01%,裸鼴鼠0.01%;
人類5歲時0.5%,裸鼴鼠0.01%;
人類突破天際,裸鼴鼠0.01%,甚至有些下降……
即使年紀漸長,裸鼴鼠依然健康活躍,歲月似乎拿它一點辦法沒有。
不過總說裸鼴鼠如何能活,科學家倒也開始探究裸鼴鼠如何死去。
在研究中,卻發現了一個詭異的現象。
生物學家羅謝爾和她的同事通過記錄時間,繪製了裸鼴鼠的死亡率曲線。
他們發現,裸鼴鼠的死亡竟呈現出了如同放射性物質般的半衰期*。
他們手中的圈養裸鼴鼠的半衰期是19年,但這種情況是巧合還是某種原因,還需要深入研究。
*註:這裡的半衰期是指每個19年,就有相對於總數的一半的個體死亡。
在戶外,裸鼴鼠更多死於天敵攻擊、飢餓、缺少或是感染。
但在實驗室中,裸鼴鼠們卻大多死於口腔潰瘍,仍是因為難以進食、飲水、遭受感染而死。
裸鼴鼠不懼怕歲月、癌症、疼痛、無氧環境,卻最終死於口腔潰瘍。
也許對於天不怕地不怕的裸鼴鼠而言,抗性高、衰老慢也算不上好事。
它們無法察覺疼痛,卻不代表傷害不存在;不擔心缺氧,卻不代表不會死於缺氧;不會衰老,卻不代表真的長生不死……
它們所受的傷害或許一直都積累在強悍的身體上。
只要一個再普通不過的傷痛,就被奪了命。
*參考資料
宗華, 糞便讓裸鼴鼠變成好「保姆」, 中國科學報, 2015.
張章, 研究揭示裸鼴鼠不怕痛原因, 科學網, 2016.
這種難看的動物,將為人類找到長壽之道?, 環球科學,2018.
紹興文理學院生物科學系, 細胞生物學, 第十五章.
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Sarah Deweerdt, Comparative Biology: Naked Ambition, Scientific American, 2014.
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Heterocephalus glaber, An age.
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