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科学网—科学家研究洞螈长寿之谜 望找到人类防衰老机制

文章作者:互联网 上传时间:2020-04-24

科学家研究洞螈长寿之谜 望找到人类防衰老机制

洞螈属于脊椎动物门两栖纲有尾目蝾螈亚目洞螈科,目前只在斯洛文尼亚的Dinaric Karst地区发现过它们的踪迹。...

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洞螈属于脊椎动物门两栖纲有尾目蝾螈亚目洞螈科,目前只在斯洛文尼亚的Dinaric Karst地区发现过它们的踪迹。洞螈因达尔文而闻名于世。达尔文在他的的着作《物种起源:用进废退》第五章中描述洞穴生物时记载过,他称它们为“远古生命的残骸”。

北京时间7月23日消息,据国外媒体报道,被称为“人鱼”的洞螈,寿命可长达100多岁。关于洞螈的长寿之谜,科学家们至今未能找到答案。法国生物学家雅恩:沃伊特伦等人近期通过对洞螈长寿机制的研究,希望能够找到人类防衰老机制,提高人类寿命。

洞螈(亦称盲螈,学名:Proteus anguinus),是一种两栖类动物。它栖息于第拿里阿尔卑斯山脉石灰岩溶洞的地下水脉中,分布区域从意大利第里雅斯特附近的伊松佐河盆地,穿过斯洛文尼亚南部、克罗地亚西南部,最远到达赫塞哥维纳。这个物种也是洞螈属下的唯一一个种。此外,它是欧洲唯一属于洞螈科的生物,也是欧洲唯一一种穴居的脊索动物。

洞螈是一种长相怪异的动物,呈管状,长约1英尺。由于其拥有粉嫩的皮肤,长有细小的前肢和腿,看起来有些像个小人,因此也被称为“人鱼”。但是,在这种怪异的外表之下,它们还有更不可思议之处。洞螈寿命可长达100多岁,比其他任何两栖类动物都要长寿得多。

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洞螈为什么会如此长寿?科学家们至今也未能找到答案。法国里昂第一大学生物学家雅恩:沃伊特伦等人近日在《生物学快报》上发表文章称,“这一物种引起人们对关于老化过程问题的思考。”沃伊特伦研究团队对洞螈进行了深入的研究,被研究的对象是48年前所形成的一个洞螈群。当时,为了保护这种珍稀两栖动物,生物学家在克罗地亚和斯洛文尼亚等地发现了这些洞螈。

洞螈有着像蛇一般细长的身体,通常长度是20到30厘米,但也有部分个体的长度可以达到40厘米[3]。它的躯干是圆柱状的,粗细大致一致。在各肌节的界线上,有间隔一致的皱纹将躯干分成几段。它的尾部相对来说较短,较为扁平,且被一片薄薄的鳍包围。

当研究项目启动时,这些洞螈年龄大约为10岁。现在,它们已接近60岁了。但研究人员发现,“它们根本没有任何衰老的迹象。”研究人员估算,洞螈的平均寿命大约为69岁,而上限可能会达到100岁。

洞螈是终生保持幼体形态的水生蝾螈,全身呈白色,四肢细小,指3、趾2。有发达的外鳃3对和鳃孔2对,羽状鳃红色。头狭小,头骨多软骨质。吻钝,无眼硷,眼退化,隐于皮下,但感光灵敏。

稳定的生存环境,加上没有捕食者,这些可能都是促成洞螈长寿的重要因素。但是,关于它们长寿的内在机制,至今仍不清楚。一般说来,长寿与大体形有关,这似乎与体重只有半磅的洞螈并不相干。与第二长寿的两栖动物日本蝾螈相比,洞螈如同小巫见大巫。日本蝾螈可重达50磅,寿命可达55岁。

这种动物最值得注意的特征是为了适应洞窟里的黑暗生活而作出的种种调整。例如,洞螈退化的眼使它看不见,但它的其它感官,特别是嗅觉及听觉,则变得更加敏锐,以补偿视觉上的缺憾。此外,洞螈的皮肤中缺少色素。除了繁殖期外,洞螈一生中的其他时期也完全在水中度过[2],这点与其他两栖类相当不同。这可能与它幼体的特征有关,例如它的幼体的鳃外露,且一直留存到成年。

沃伊特伦研究团队最初认为,洞螈的新陈代谢可能极慢。但是经过研究证实,洞螈与其他两栖动物的新陈代谢相似,如非洲牛蛙以及可以存活40年的欧洲蟾蜍等。研究人员还猜测,洞螈是否拥有特殊的技能,用于清理当细胞线粒体将营养转化为能量时所产生的氧自由基等。自由基积聚与衰老有很大关系,但是事实上洞螈抗氧化行为并无特别之处。研究人员认为,“洞螈是一个自相矛盾体。它的新陈代谢速度和抗氧化能力,都没有特别之处,而这两点是提高寿命的重要机制。”

洞螈看起来像一只蜥蜴,但由于它们粉红色的皮肤和细小的前肢和腿,它们看起来也有点像一个小人。这也是它们为什么也被称作“人鱼”的原因。洞螈生活在漆黑的洞穴中,它们没有眼睛,皮肤中没有色素。有趣的是,如果洞螈生活在有光线的地方,它们将拥有眼睛和褐色的皮肤,但是这个眼睛不是完全的,缺失重要的视神经,所以虽然洞螈有眼睛,但仍然是盲目的。

研究人员目前正在检测洞螈是否拥有特别有效的线粒体。沃伊特伦介绍说,“如果你能够在产生较少自由基的同时,产生更多的能量,那么你就能够避免老化,增加寿命。”

洞螈通过腮呼吸,腮位于头的后面身体的外面,两侧都有,是透明的,看起来微带红色,因为里面有血液在流动。洞螈是两栖动物,在陆地上用肺呼吸。

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据说洞螈能活100年以上,但至今也未得到证实。因为在自然环境中对洞螈进行考察非常困难。洞螈能在没有食物的情况下生活6年,这与洞穴内水的低温和其机体的低代谢状态有关。

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自从19世纪开始,欧洲的研究机构就开始研究洞螈。在不同的洞穴中放置洞螈,来测定微小的环境差异对其的影响。大多数的放置点成功了,在那些既有雄体又有雌体的地方,种群稳定。在20世纪,斯洛文尼亚政府送给世界上的一些公共机构活的洞螈,但是只输出雄体,防止繁殖。

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终生底栖在地下水形成的暗洞内,时常将鼻孔伸出水面呼吸空气。在光照下肤色可变成黑色,回暗洞后肤色又恢复原状。多为卵生,有时卵胎生。卵分散贴附于石下。亲螈有护卵习性,孵卵期约3个月。幼体阶段可看到眼,背面有鳍褶,发育为成体时,其他结构无改变,为永久性童体型。

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洞螈的视力很差,长着半透明状皮肤,之前人们曾认为它是龙的婴儿阶段,使得这种动物更具神秘色彩。它们主要生活在水洞之中,体重大约20克,多数时间都是在水中度过,是为数不多主要在水中栖息的两栖动物。像多数洞中栖息的动物一样,它们非常适宜漆黑的环境,眼睛和皮肤的色素已逐渐褪去。

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不同于青蛙和蟾蜍,洞螈看上去在幼体时期就已达到生殖期,它们的成年体表现出稚虫态延长。之前科学家认为这可能是由于水洞内恶劣的环境造成发育不完全,17世纪,人们曾认为洞螈是传说中龙的幼体,龙是导致罗马尼亚贝拉河周期性出现洪灾的罪魁祸首。

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