壽命和體型

文 / 內含子（生物化學與分子生物學博士、科學公園作者）

體型大的動物通常壽命更長，但小型狗比大型狗活得長。壽命與體型的關係究竟怎樣呢？

大動物和小動物誰更長壽是個有趣的話題。

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在古希臘人們已經注意到大動物通常有更長的壽命。亞里斯多德認為大象比老鼠活得長是因為大象比老鼠含有更多的水分，需要長得多的時間才能幹（gān）掉。這當然是不對的，但至少說明在古代人們對壽命和體型的關係有了初步的認識。儘管我們很容易舉出一些反例，比如有些爬行動物或魚類的體型並不大，壽命卻很長，但體型越大壽命越長的趨勢是存在的（見上圖）。

那麼，為什麼大動物更容易長壽呢？

有人認為小動物代謝率比大動物高，所以壽命也短，可是我們知道鳥類以代謝率高著稱，它們體溫高、心跳快、血壓高，但鳥類通常比相似體型的哺乳動物更長壽。其實我們現在還不明白大動物長壽在基因和代謝層面上的原因，而且更重要的是不同動物長壽的原因在基因或代謝層面上更可能是不統一的。我們可以給出的是進化生物學上的解釋。自然選擇理論是生物學最高層次的理論，它能對很多細節不明的現象給出合理的解釋——

一方面，大型動物生長相對緩慢，比如大象要十幾歲才開始繁殖後代，所以大象不可能像老鼠那樣只有兩三年的壽命。大型動物必須有足夠長的壽命才能有機會活到性成熟並繁殖後代，進化產生體型很大而壽命卻很短的動物的可能性基本不存在。

另一方面，小型動物通常意外死亡的概率很高。除了被天敵捕食，各種意外事故中也是小動物更容易死亡，比如被野火燒死、被洪水淹死、被大動物踩死、被掉落的石塊砸死等等。為了能夠通過生存鬥爭的考驗，小動物必須把資源集中用於快速繁殖，而不能留給九死一生的未來。

簡單地說，就是大動物由於發育期長而無法活得太短，小動物因為意外死亡率太高而無法活得太長。

基於這兩條原因，儘管有一些例外的物種，但壽命與體型的相關性就一定會有了。

需要注意的是，這個規律一般適用於不同物種之間，而不適用於同一物種之內。在同一物種中，通常體型大的個體壽命更短。

小型狗明顯比大型狗活得長。這是因為狗經歷的人工馴化環境和自然環境非常不同。有了人的保護，小型狗不用擔心因為體型小而被捕殺，並不需要用壽命來換取快長多生的優勢。這樣前述的選擇壓力就不存在了。狗的體型大小主要是由胰島素樣生長因子-1（IGF-1）決定的。IGF-1除了促進生長發育，也會促進衰老，因此大型狗更短壽。

在人類中，矮個子也比高個子的壽命稍長。當然，人類的體型差異遠小於狗的體型差異，壽命的差異也微弱得多。

你應該已經注意到了，我們前面講過小型動物通常比大型動物生長發育快，可是小型狗和矮個子的人並沒有長得更快，相反還是高個子長得快。所以大狗~小狗是無法類比於大象~老鼠的。

然而在人類中也有特例存在，比如非洲和太平洋島嶼等地的俾格米人。由於過著與世隔絕的生活，俾格米人和現代人就像被生殖隔離的物種。在惡劣的生存環境中，俾格米人走上了一條早發育、早生育的路，他們身材矮小，壽命也短。這和前述的體型小的動物壽命偏短的原理是相同的。

pygmy humans 的圖像結果
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