蟋蟀寿命为什么短?
首先,题主提到的是“为什么”而不是“能不能”,那么问题应该是从生物学角度的解释(排除人为干涉的情况)。 生物的寿命一般由遗传物质决定,而环境则是通过影响遗传物质的表达来影响寿命的长短。环境因素又包括许多方面,比如营养、温度、光照、病原体等,还包括微观上的细胞内部环境。 对于人类而言,遗传物质的主要载体是染色体,每一条染色体上都有一串基因,其中调控寿命的基因被称为长寿基因(SIR)。 在果蝇体内研究长寿基因的作用机制是最简单有效的方法之一。在果蝇体内发现两个与衰老相关的基因——rpr和daf-2,二者可以组成一个信号通路以调节细胞的寿命。在小鼠身上也发现了类似信号通路,参与调节免疫系统的寿命[1]。
除了果蝇和小鼠,研究长寿基因在其他物种中的作用也有许多成果。 例如,在斑马鱼中,发现一种与免疫激活有关的基因fndc3b1会抑制其他与衰老相关基因的表达,从而延长鱼的寿命;在蠕虫体内,抑制衰老相关基因sod1的保护作用可以使蠕虫的寿命明显延长;而在小鼠体内,当诱导机体产生内毒素时会导致一系列衰老相关基因的表达,引起组织损伤,增加死亡率[2][3][4] 以上研究表明,在多个不同的物种中,都与衰老相关的基因家族在调节细胞寿命过程中起到了关键作用。这些基因可能通过自分泌或旁分泌的方式传递信号,调节细胞的生存还是死亡。
然而,这些研究虽然提供了寿命长短与基因表达的关联性,但是没有进一步提供基因表达导致寿命长短的直接证据。这些研究的动物种属之间也存在差异,所以很难找到直接证据。 目前基因编辑技术的发展为验证上述理论提供了重要工具。在小鼠体内敲除与衰老相关基因可以发现,小鼠的寿命确实显著缩短。而且,在这些基因缺失的小鼠中,体内会出现衰老相关的炎症反应,表现为免疫功能下降以及组织损伤,加剧了早衰状况[5]。 先天遗传对于寿命的影响有着至关重要的作用。
同时,环境因素也会影响寿命。在相同的环境条件下,不同的个体寿命存在差异,说明基因对于寿命的影响具有明显可塑性。有研究者提出,通过改善生活方式、合理饮食等方法来延缓生理功能衰退,有可能达到延寿的目的[6]。