长寿蝙蝠可以掌握哺乳动物长寿的秘密

马里兰大学的研究人员分析了一种从大多数已知蝙蝠物种的DNA重建的进化树,并发现了四种表现出极长寿命的蝙蝠谱系。他们还首次发现了两种预测蝙蝠寿命延长的生活史特征。

他们的研究成果发表在2019年4月10日出版的“生物学快报”上,该研究结论认为,马蹄蝙蝠,长耳蝙蝠,普通吸血蝙蝠和至少一种鼠耳蝙蝠都是活的。比其他同样大小的哺乳动物至少长四倍。研究人员还发现,高纬度家庭范围和比雌性更大的雄性可用于预测特定蝙蝠物种的寿命。

“科学家们非常有兴趣寻找密切相关的物种,其中一个是长寿的,一个是短命的,因为它暗示最近有一些变化允许一个物种更长寿,”UMD生物学教授Gerald Wilkinson说。并且是该论文的第一作者。“这项研究提供了多个具有不同寿命的密切相关物种的案例,这为我们提供了许多机会进行比较,并寻找一些潜在的机制,使某些物种能够长寿。”

长寿通常与体型相关,较大的动物物种通常比较小的物种长寿。例如,非洲象可以存活长达70年,而普通的家鼠通常只能存活一到三年。人类被认为是相对长寿的动物,在调整大小时,比大多数其他哺乳动物的生存时间长约四倍。但是蝙蝠可以远远超过它。有些物种可以活40年 - 比同等大小的哺乳动物长8倍 - 这就是为什么科学家们长期以来一直试图将蝙蝠作为健康老龄化的典范。

这是研究人员首次在蝙蝠进化树上重建长寿,并利用这些信息来比较可能解释相关物种之间寿命差异的特征。Wilkinson和他的合着者,UMD生物科学研究生Danielle Adams,分析了已知与长寿相关的特征 - 体型,洞穴使用和冬眠 - 以及之前未考虑过的特征,如家庭范围纬度和男性和女性之间的大小差异。

研究人员发现,位于极端纬度地区的冬眠蝙蝠物种比靠近赤道的蝙蝠物种寿命更长。威尔金森说,研究人员无法确定纬度如何影响寿命,但他们的研究表明这可能与这些蝙蝠的体温波动能力有关。由于高纬度地区往往需要更长的冬眠期,冬眠蝙蝠必须能够调节体温,使其在冬眠期间显着下降,并在活跃时间内恢复活力。

“在长期居住的蝙蝠中,有三只是冬眠者,其中一只是吸血蝙蝠,”威尔金森说,他也是计算机,数学和自然科学学院教师事务副院长。 UMD。“吸血蝙蝠对哺乳动物来说非常不寻常,因为它可以让它的体温在一整天内升高和降低。”

如果不能获得血粉,这种能力允许吸血蝙蝠节省能量。科学家此前曾表示,耐受体温变化的能力可能使一些哺乳动物比没有这种能力的人更能抵抗感染。当免疫系统试图通过升高体温和引起发烧来杀死病毒或细菌感染时,这在人类中发生的程度有限。

然而,并非所有的适应性都延长了寿命。识别与较短寿命相对应的特征对于理解寿命也很重要。该研究表明,雄性大于雌性的蝙蝠种类的寿命比雄性大小相同或小于雌性的蝙蝠种类寿命短。

在大多数蝙蝠物种中,雌性大于雄性。(科学家们推测,这可能是因为女性在怀孕期间需要飞行并携带它们的幼仔。)但在一些热带蝙蝠物种中,雄性大于雌性。在这些蝙蝠中,对女性的竞争可能导致男性对男性的攻击,这有利于更大的男性体型的演变。根据威尔金森的说法,随着时间的推移,向更大和更大的雄性转变对寻找配偶的雄性有利,但性冲突也可能导致更高的死亡率。随着时间的推移,侵略的高死亡率可能导致物种寿命缩短,因为赋予物理优势的特性比延长寿命的特征更重要。

研究人员希望这项工作可以为更多的比较研究铺平道路,这些研究将解释为什么某些特征与寿命有关。

“如果我们和蝙蝠一样长寿,根据体型进行调整,我们可以活240年,”威尔金森说。“每个人都想知道这些动物如何能活得这么久。这种工作可以帮助我们找到答案。”

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