APP下载

人的寿命为何比狗长

2018-11-27徐风

百科知识 2018年21期
关键词:食物链哺乳动物体型

徐风

狗已经成为我们很多人的密友,甚至是家人。宠物狗给了我们如此多的快乐,当它们死去时,我们是那么的悲伤。也许有人会问:为什么狗不能活得像我们一样久呢?

动物的寿命与什么有关

与寿命不过4年的老鼠相比,乌龟能活100多年,而对地球上寿命最长的哺乳动物弓头鲸来说,死亡在200年后才会发生。为什么动物们会有差异如此之大的寿命长短呢?

科学家认为,决定动物活得長短的主要原因是新陈代谢速率。20世纪初,德国生理学家马克斯·鲁布内比较了豚鼠、猫、狗、牛、马和人类的能量代谢速率和寿命。他发现,体型更大的动物具有更低的每克组织代谢速率,它们的寿命也更长,因此他得出结论,能量消耗越快寿命就越短。较小的动物通常具有较高的新陈代谢速率,这导致寿命缩短,就像汽车很快耗尽汽油一样。

为什么不同的动物衰老速率会不同呢?关键在于不同动物的生存风险不同。即使不衰老,动物也会遇到各式各样的危险,比如天敌。人们现在认为这可能取决于每只动物所面临的“进化压力”。进化压力包括其他想要杀死你的动物。小型动物更容易受到掠食动物的袭击。例如,小老鼠很难独自在野外生活一年。因此,它必须通过快速成长和繁衍,用这种进化防卫方式与寿命短来抗衡。最常见的解释是:小动物位于食物链下游,其真实寿命往往取决于环境中的天敌而不是它自身,因此对于演化来说,它们需要的是把资源投入到快速成功繁殖上,而不是投入到长寿上去。相反,大型动物则能更好地防卫捕食者,因此它们有足够的时间来成长。体型较大的动物能承受更长的成长和繁殖时间。在英国利物浦大学研究衰老问题的生物学家乔奥·德马加拉斯说:“打个比方,如果你是一头大象,你就不会被一只鬣狗吃掉,因此体型够大本身就是优势。”也就是说,当某种动物面临的外界死亡风险(比如食物短缺或被掠食者捕食)较低时,其演化出更长寿命的机会就会增大。

还有一些动物类群虽然体型较小,但也能比其他差不多大的动物活得更久,比如许多鸟类和蝙蝠,还有裸鼹鼠。飞行或掘洞等习性可能就是造成这一现象的原因。会飞的动物,其生活安全度大幅度上升,所以虽然体型不大,但它们能通过活得长而获得更有利的演化优势,因此它们的寿命就明显延长了。

此外,寿命也与环境相关。大西洋和北冰洋海域的极寒因素,使生活在此海域的格陵兰鲨鱼寿命长达400多年。在这样的寒冷环境中,鲨鱼心率和新陈代谢速率减缓,研究者推理认为,这也将减缓老化过程,因此,环境也影响着寿命。

狗的寿命有多长

狗不遵守大型动物寿命较长的规则。70千克的大丹犬如果幸运则寿命能达到7年,但是4千克的吉娃娃犬可以活10年或更长时间。

那么,如果大型动物比小型动物活得更久,那犬类又是怎么回事呢?虽然体型较大的物种往往活得比小体型物种长久,但同个物种内部,个子较高的个体平均寿命反而较低。科学家认为,造成这种现象的原因之一可能是一种称为“胰岛素样生长因子1”(IGF-1)的激素。这种激素能促进细胞生长。在哺乳动物和无脊椎动物中,个体的IGF-1水平越高,其体型就越大。有证据显示,人体或小鼠体内的IGF-1水平越高,患上癌症的风险也会越高。另一方面,对蠕虫、蝇类和小鼠的实验显示,如果IGF-1水平较低,则这些动物的衰老会变慢,并且具有较长的预期寿命。

人为何比大多数动物长寿

假说之一:人类的心跳次数高于其他哺乳动物

所有哺乳动物心脏大小基本上是体重的0.5%~0.6%,所有的哺乳动物一生心跳基本是一致的,大约为7.3亿次。也就是说所有哺乳动物一生中单位体积肉体得到的血液流量是基本一致的。而人类一生心跳大概为25亿~29亿次,是哺乳动物心跳的3、4倍。由此可见人类心跳次数远远高于哺乳动物,这一结果导致寿命的延长。那么是什么原因导致人类心脏效率是哺乳动物的3、4倍呢?从简单的日常生活常识我们知道,像同一汽车发动机寿命在负荷、道路、环境、温度一致的外在因素条件下,决定其寿命长短就是汽油质量,汽油质量越低,发动机磨损、损耗越大,寿命自然就短。自然规律是相通的,而相对于人类,自然也就是因为血液质量高,对心脏磨损耗能小,故寿命大为延长。

人类血液洁净度为什么比其他动物好,血液垃圾、废料等有毒物质含量为什么比其他动物少得多?事实上就是因为人类除了拥有与其他动物一样的排泄器官之外,还拥有其他动物所没有的排泄器官―无毛的皮肤。其他动物因为冬季的抗寒需要,必须拥有全身皮毛才得以生存,但由于皮毛的存在,它不具有像人类一样通畅的排汗、排污功能,它只能靠肝脏解毒和肾脏排毒功能来清除血液垃圾。人类皮肤的代谢排污是内脏排污功能的延伸,既提高了净化效率,又减轻了内脏负担;既提高了净化血液质量,又减轻了心脏负担,从而也就自然提高了内脏、心脏工作年限。

假说之二:人类位于生物食物链的顶端

寿命和动物在生态系统中的地位密切相关,当然这不是说位于食物链顶端的动物一定寿命最长,但食物链顶端动物的寿命肯定比那些食物链底层动物的寿命长,不论真实的野外寿命还是先天遗传所决定的理想寿命(比如活在舒适的没有明显生命危险的环境中)。

我们可以预言的是,一种生物生活得越是朝不保夕,那么它们的寿命就必然越短。这种寿命短来自两个因素:首先是遗传因素,然后是环境因素。遗传因素是说,因为它们生活得朝不保夕,那在遗传上就没有必要活得太长,这世上绝没有免费的午餐,要想活得更长寿,是需要付出其他方面的代价的。这涉及到动物每日获取的资源的分配问题,既然本来就没有希望活得太长,那么不如将资源尽可能投入到成功的繁殖上来。

猜你喜欢

食物链哺乳动物体型
体型增大,同样灵巧
长在食物链顶端的人类?
体型消瘦,如何科学变强壮
体型特别的勇士
2 从最早的哺乳动物到人类
哺乳动物大时代
哺乳动物家族会
一类食物链模型正解的稳定性和唯一性
食物链
神奇的食物链