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最長(zhǎng)壽的脊椎動(dòng)物150歲才“結(jié)婚”,為了活得久,它們犧牲了什么?

眼部附著寄生蟲(chóng)是成年格陵蘭睡鯊的常見(jiàn)現(xiàn)象 (圖片來(lái)源:維基媒體 Hemming1952)
在北極和北大西洋冰冷、漆黑的深海中,潛藏著一種已知最長(zhǎng)壽的脊椎動(dòng)物。其中有些可能出生于明朝時(shí)期,“經(jīng)歷”過(guò)清朝的興衰以及兩次世界大戰(zhàn),并且目前仍在海底默默地游蕩。
這種動(dòng)物就是身長(zhǎng)可達(dá)7米,體重能超過(guò)1噸的格陵蘭睡鯊(Greenland shark),學(xué)名Somniosus microcephalus。當(dāng)科學(xué)家宣布它的壽命可能超過(guò)400年時(shí),全世界為之震驚。
目前研究人員正通過(guò)對(duì)該物種開(kāi)展基于空間分布的采樣分析、基因測(cè)序,來(lái)試圖揭開(kāi)這種“深海長(zhǎng)壽者”的更多奧秘。通過(guò)開(kāi)展這些研究工作,我們不僅可以更好地保護(hù)這個(gè)物種,或許也能逐漸破解它的長(zhǎng)壽“密碼”。

對(duì)比常見(jiàn)的鯊魚(yú)或人類 格陵蘭睡鯊已經(jīng)算得上是巨型生物 (圖片來(lái)源:維基媒體 Hemming1952)
“用原子彈”來(lái)測(cè)年齡
推算動(dòng)物的年齡,從來(lái)都不是一件容易的事,尤其是對(duì)于這種“深海老壽星”。那么研究人員是如何測(cè)算出它的壽命能超過(guò)400年的呢?答案是:借助“原子彈”!
我們知道,一般可以根據(jù)年輪來(lái)判斷一棵樹(shù)的年齡,而對(duì)于一些魚(yú)類來(lái)說(shuō),我們也可以按照類似的思路,通過(guò)觀察它們的耳石或其他骨頭上的“生長(zhǎng)紋”來(lái)測(cè)算其歲數(shù)。
但格陵蘭睡鯊是個(gè)“異類”,研究人員在它身上找不到任何生長(zhǎng)環(huán)。所以,如何測(cè)定這種動(dòng)物的年齡,成了困擾相關(guān)學(xué)者近一個(gè)世紀(jì)的難題。直到丹麥的科學(xué)家們想出了一個(gè)妙招。它們將目光投向了格陵蘭睡鯊的眼睛!
一般來(lái)講,脊椎動(dòng)物的眼球晶狀體一旦形成,其內(nèi)部核心就幾乎不再代謝更新,所以它就相當(dāng)于是一個(gè)被完美封存的“時(shí)間膠囊”。這給了研究人員一個(gè)機(jī)會(huì),他們想到可以通過(guò)尋找其中的放射性碳同位素碳-14(carbon-14),來(lái)判定一只格陵蘭睡鯊的出生時(shí)期!
這是由于在上世紀(jì)50-60年代,全球多個(gè)國(guó)家開(kāi)展大規(guī)模核試驗(yàn),并引爆原子彈,最終向大氣中釋放了大量的碳-14,而這些“核爆紀(jì)念品”很快又進(jìn)入了全球海洋。這意味著,在上世紀(jì)60年代初出生的海洋生物,它們的身體里不怎么新陳代謝的“惰性”部位,都會(huì)存在較高含量的碳-14。

全球范圍的核試驗(yàn) 造成大量碳-14進(jìn)入大氣和海洋 (圖片來(lái)源:維基媒體 Charles Levy)
所以,當(dāng)研究人員在一頭格陵蘭睡鯊(尸體)的眼球中測(cè)到較高水平的碳-14,他們就可以由此認(rèn)定,這條魚(yú)是在核爆期或核爆期后不久出生的。
有了這個(gè)精準(zhǔn)的“時(shí)間錨點(diǎn)”,再結(jié)合一些在測(cè)算沉積物年代方面的計(jì)算經(jīng)驗(yàn),科學(xué)家們終于成功將這種鯊魚(yú)的體型與其年齡對(duì)應(yīng)了起來(lái),并繪制出一條“生長(zhǎng)曲線”。這樣,研究人員就可以去推算那些體型巨大的格陵蘭睡鯊的年齡了。
最終,研究人員得出了驚人的結(jié)論:被發(fā)現(xiàn)的最年長(zhǎng)的一條格陵蘭睡鯊,其年齡在392歲(前后誤差為120年)左右!即使按最低的預(yù)測(cè)算,它也仍是世界上已知最長(zhǎng)壽的脊椎動(dòng)物。而在此之前,脊椎動(dòng)物的壽命紀(jì)錄保持者,是211歲的弓頭鯨。

潛藏深海的老壽星 (圖片來(lái)源:美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局NOAA)
長(zhǎng)壽的代價(jià),格陵蘭睡鯊究竟?fàn)奚耸裁矗?/strong>
俗話說(shuō),“命運(yùn)中的一切饋贈(zèng),其實(shí)都早已在暗中標(biāo)好了價(jià)格……”格陵蘭睡鯊之所以能活這么久,其實(shí)是源于它超級(jí)慢的新陳代謝速度!
你敢相信嗎?研究人員推斷的結(jié)果是,這種動(dòng)物的性成熟年齡,可能在150歲左右(雄性可能稍早,雌性會(huì)稍晚)。也就是說(shuō),新出生的格陵蘭睡鯊需要等待一個(gè)多世紀(jì)才可能婚配和繁衍……
由于生活在冰冷的深海,為了最大限度地節(jié)約能量,格陵蘭睡鯊的新陳代謝慢到了極致。測(cè)算結(jié)果顯示,它們每年只增長(zhǎng)約1厘米。而如此緩慢的成長(zhǎng)速度以及性成熟速度,實(shí)際上也使得這種鯊魚(yú)很難迅速增加數(shù)量,因此很容易在種群數(shù)量衰減時(shí),面臨滅絕的風(fēng)險(xiǎn)。
其次,格陵蘭睡鯊也失去了多數(shù)鯊魚(yú)的一項(xiàng)“尊嚴(yán)”,也就是追擊獵物時(shí)的極快游速。高速型的鯊魚(yú),比如大白鯊,可以在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到40-60公里的時(shí)速,而格陵蘭睡鯊的最高游速甚至不到2.9公里/小時(shí)。也正因如此,格陵蘭睡鯊的捕食策略,是悄無(wú)聲息地去伏擊獵物。

格陵蘭睡鯊的游泳速度顯著低于大白鯊等“高速型”鯊魚(yú) (圖片來(lái)源:維基媒體 Bruce)
標(biāo)志性的“眼睛燈塔”,共生數(shù)百年的眼珠寄生蟲(chóng)
相信大家在看格陵蘭睡鯊的影像資料時(shí)都會(huì)發(fā)出一個(gè)疑問(wèn),它們眼睛上掛著的那個(gè)條狀物,究竟是自身的一部分,還是別的什么東西……
其實(shí),那是一種名為長(zhǎng)體窺目蟲(chóng)(Ommatokoita elongata)的橈足類寄生蟲(chóng),體長(zhǎng)可長(zhǎng)到2.5厘米,平時(shí)就將自己固著在格陵蘭睡鯊的眼球上……大多數(shù)成年的格陵蘭睡鯊都有這么一個(gè)“忠實(shí)”的伙伴。寄生蟲(chóng)會(huì)啃食鯊魚(yú)的眼角膜,導(dǎo)致其眼球出現(xiàn)潰瘍、礦化現(xiàn)象,最終造成視力受損。
那么又慢又瞎的成年格陵蘭睡鯊是如何捕獵的呢?研究人員表示深海本來(lái)也很黑暗,鯊魚(yú)更多的還是依靠嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)來(lái)為自己導(dǎo)航。而且一些專家還推測(cè),這種長(zhǎng)在鯊魚(yú)眼睛上的寄生蟲(chóng)可能會(huì)發(fā)光(未經(jīng)證實(shí)),從而可以將鯊魚(yú)可捕殺的獵物吸引到它們嘴邊,并同鯊魚(yú)形成一種“互利互惠”的共生關(guān)系。
最新研究試圖揭露“老壽星”的長(zhǎng)壽密碼
前不久,研究人員對(duì)格陵蘭睡鯊進(jìn)行了全基因組測(cè)序,并首次報(bào)道了該物種的染色體水平基因組!通過(guò)分析與研究,他們發(fā)現(xiàn),格陵蘭睡鯊的基因里存在著較多與DNA損傷修復(fù)、免疫調(diào)節(jié)相關(guān)的“長(zhǎng)壽密碼”?;蛟S正是這些獨(dú)特的遺傳特性賦予了它們抵抗時(shí)間侵蝕的超凡能力。
同時(shí),另一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)也通過(guò)對(duì)比生活在格陵蘭和挪威斯瓦爾巴群島等不同海域的格陵蘭睡鯊而發(fā)現(xiàn),格陵蘭睡鯊的空間分布會(huì)根據(jù)其性別和年齡的不同,而存在明顯的地理和環(huán)境隔離。這一發(fā)現(xiàn)可以幫助研究人員更有針對(duì)性地制定格陵蘭睡鯊的保護(hù)措施。

一些格陵蘭睡鯊可能在明朝出生 在清朝成年,然后一直活到現(xiàn)在…… (圖片來(lái)源:美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局NOAA)
格陵蘭睡鯊如同一位沉默的時(shí)代見(jiàn)證者,潛藏于冰冷的深海,卻用極慢的“生活節(jié)奏”將自己活成了一部記錄著幾個(gè)世紀(jì)海洋變遷的“歷史檔案”。
然而就是這樣一個(gè)長(zhǎng)壽的傳奇物種,也曾在13-20世紀(jì),遭到人類的大肆捕殺(為了獲取魚(yú)肝油)。直到如今,因?yàn)檎`捕撈或其他人類活動(dòng)而死亡的格陵蘭睡鯊也不在少數(shù)。
研究人員希望能從對(duì)格陵蘭睡鯊的研究中得到啟示,為人類在抗衰老、免疫力提升以及保持心血管健康等領(lǐng)域的醫(yī)學(xué)研究提供新思路。
除格陵蘭睡鯊?fù)?,其?shí)也還存在許多長(zhǎng)壽的脊椎動(dòng)物,比如部分種類的烏龜、鸚鵡等,它們也都有著各自的長(zhǎng)壽秘訣!
你還知道哪些有關(guān)長(zhǎng)壽的故事呢?在人類保持健康,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽方面,你又有哪些見(jiàn)解呢?不妨來(lái)評(píng)論區(qū)分享你的看法。
作者:宋世超
審核專家:劉靜 中國(guó)科學(xué)院海洋研究所研究員
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