孔雀鱼和水蚤仅有几周或几天的生命,并且和人类一样,活力随着生命的轨迹而逐渐丧失。相比之下,长寿的人类更加优越。然而也有些看似低等的动物——如寄居蟹、红鲍鱼以及一种能存活几百年的微生物水螅——却享受着恒定的繁殖力和生命力。换句话说,到死亡之前都精力充沛。
南丹麦大学生物学家欧文·琼斯领导的研究小组对比了46个物种的标准化生存模式,发现其中有太多物种挑战了我们所理解的老化机制,即进化必然导致衰老。
“通过观察以及一项跨物种调查,我们发现了大量违反这一理论的物种存活于世。”琼斯说。
为了比较繁殖率和死亡率的模式,研究者采集生命史数据,其中包括11种哺乳动物、12种脊椎动物、10种无脊椎动物、12种维管束植物和一种绿藻,并绘制出生命轨迹——将每一物种生命周期中各阶段的死亡率与其平均死亡率作比较。
进行了大量数据收集后,他们发现,生命长短与衰老程度之间并无绝对联系:24种死亡率随年龄增长而急剧增加的物种中,11种比较长寿,另外13种寿命较短。
当研究人员根据衰老的先后顺序将物种排序后,发现哺乳动物都聚集在一端,这一端在死亡率上会有突然的转变,而以死亡率低出名的植物排在另一端。鸟类和无脊椎动物则无规律地散落其中。
研究者认为,整个老化机制的多样性挑战了一些专家的理论。“我们认为,进化理论在很多情况下适用,但它并不是万灵药,有些情况下还是说不通。”琼斯认为,“新发现并不意味着要抛弃旧理论,不过为了适用于所有物种,它应该被修改了。”
琼斯的研究是人们第一次跨物种地比较死亡率,但其结果并不能令所有科学家信服。有些人认为,生命机制的多样性早已得到公认,更重要的是,他们质疑这项比较生物学的基础。
有科学家指出,琼斯团队比较的物种来源不统一——它们有的由实验室培育,有时来自近亲繁殖,甚至还用上了几十年前野外研究的数据。
“这种实验法就像是做了盘水果沙拉,然后你假装自己能从中观察到橘子的生长过程。”美国德州大学健康科学中心进化生物学家史蒂芬·奥斯塔德批评道,“这种统计对比忽略了环境的影响,与生物学完全分离了。”
美国加州大学尔湾分校的生物学家劳伦斯·穆勒赞同奥斯塔德的观点。“除了日渐老化,还有多种多样的原因导致生物死亡,例如被其他动物捕食或者生病。”穆勒说,“遗憾的是,数据中混淆着来源不明的野外生物死亡数据,这是我们需要注意的。”
数学生态学家哈尔·卡斯威尔供职于美国伍兹霍尔海洋研究所,他认为,试图证明“衰老是死亡的直接原因”本身就是不靠谱的。“死亡率随年龄而增加,说明物种应对死亡威胁的能力下降了,无论死因是什么,都被叫做衰老。”
英国《自然》杂志采访的一些专家认为,琼斯等人的观点是对进化论发起的严峻挑战。“这一研究是个有益的提醒,告诉人们衰老有多种方式,但它还不能驳斥现有理论。”耶鲁大学进化生物学家斯蒂芬·斯特恩斯说,“想否定现有理论,需要在繁殖和死亡之间进行大量艰苦的数据收集工作,而这至今尚未有人完成。”
1.简要说说文章第一自然段在文中的作用。
2.标题“不是所有物种都越活越老”是针对哪一理论提出的?
3.琼斯的研究为什么未能获得专家们的一致赞同?
4.文中画线的句子是史蒂芬·奥斯塔德对琼斯的批评,这句话说得很有趣,请你简要说说它的意思。
5.琼斯的实验尽管引来颇多非议,但其意义却非同小可。请你说说他的实验意义何在?你从中得到了怎样的启示?
参考答案
1. 以常见的水生动物为例,在举例子和作比较之中告诉读者不同种类的动物活力与长寿之间不同的关系,激发读者的阅读兴趣,引出本文的说明内容。
2. 是针对过去的老化机制,即进化必然导致衰老这一理论提出的。
3. 他的研究忽略了环境的影响,因为他比较的物种来源不统一;而且他的研究数据中混淆着来源不明的野外生物死亡数据;未能在繁殖和死亡之间进行大量艰苦的数据收集工作。还有人认为试图证明“衰老是死亡的直接原因”,本身就是不靠谱的。
4. 史蒂芬用比喻的说法,将琼斯在实验中忽略环境影响进行统计对比这一缺陷说得极为形象。
5. 意义:对进化论发起严峻挑战,在衰老有多种形式方面给了人们有益的提醒。启示:(略)