為什麼雄性一般更短命？相同性染色體或是長壽關鍵壽命與性彆有著密切的關聯 不僅人類男性的平均壽命比女性要短 為什麼雄性一般更短命？ - 趣味新聞網

發表日期 2020-03-08T16:55:02+08:00

     為什麼雄性一般更短命？相同性染色體或是長壽關鍵




壽命與性彆有著密切的關聯，不僅人類男性的平均壽命比女性要短，這一規律也適用於其他許多物種。以北方人廚房中常見的德國小蠊（Blattella germanica）為例，雌性的壽命足足比雄性要長77%。最近一項研究發現，這一規律可能和性染色體的構成和形態有密切的關係。

這項研究於3 月4 日在Biology Letters 發錶。新南威爾士大學研究團隊對比瞭哺乳動物、鳥類、爬行動物和昆蟲中的229 個不同物種的壽命數據，發現擁有相同性染色體的性彆壽命更長，差異平均達到17.6%。不過這一差異還受到性彆的影響。雖然對一些物種來說雄性是具有相同性染色體的一方，並且壽命更長，但它們所佔優勢仍然較小。

我們知道對於人類而言，女性有相同的性染色體（XX），男性有不同的性染色體（XY），這套XY 性彆決定係統也適用於大多數哺乳動物。而許多鳥類、爬行動物、魚類和昆蟲採用ZW 性彆決定係統，其中雄性擁有相同性染色體（ZZ），雌性有不同的性染色體（ZW）。

無論性染色體如何分配，擁有一對相同性染色體的稱為同配性彆（homogametic sex），擁有不同染色體的稱為異配性彆（heterogametic sex）。有證據錶明，同配性彆可能更容易抵禦有害突變的影響，因為如果X 或Z 染色體上齣現瞭有害的突變，它在異配性彆中更容易得到錶達。以人類紅綠色盲為例，這種疾病由X 染色體上的隱性基因導緻，因此男性發病率遠高於女性。

根據這些現象，有人提齣瞭“無保護的X 染色體”假說（unguarded X hypothesis），認為異配性彆更容易産生不利的形態和生理特徵。例如鳥類中往往是雄性擁有艷麗的羽毛，而雌鳥相貌平平無奇。新南威爾士大學研究團隊希望在不同物種身上檢驗這一假說，探索異配性彆的壽命是否比同配性彆要短。

研究團隊從大量論文、書籍和網絡數據庫中提取瞭不同物種的性染色體和壽命信息。由於研究隻關注染色體決定性彆的案例，雌雄同體或由環境決定性彆的物種都被排除在外。最終，他們篩選齣229 個物種的兩性壽命數據，涉及8 個不同的綱（哺乳綱、昆蟲綱、爬行綱、輻鰭魚類、蛛形綱、鳥綱、軟骨魚綱、兩棲類）。




點擊圖片可放大查看。演化樹中從上到下依次是：靈長類和智人、囓齒類、鰭腳類（如海豹）、食肉哺乳動物、有蹄類（如山羊）、鯨豚類、有袋類、鳥綱、爬行動物和兩棲動物、魚類（包括軟骨魚綱和輻鰭魚類）、鞘翅目、雙翅目、鱗翅目和其他無脊椎動物。圖中藍色圓點代錶雌性為同配性彆的物種（例如人類），紅色菱形代錶雄性為同配性彆的物種（例如鳥類）；同配性彆壽命更短的物種落在竪綫左側，同配性彆壽命更長的物種落在竪綫右側。|圖片來自論文

分析發現，平均而言同配性彆的壽命比異配性彆要長17.6%。這一差異在不同物種中波動較大，並且和哪一方為同配性彆有關。對於雌性為同配性彆的物種，例如哺乳動物以及部分爬行動物、昆蟲和魚類，兩性壽命差異平均達到20.9%，而對於鳥類、蝴蝶等雄性為同配性彆的物種，兩性壽命的平均差異隻有7.1%。

作者們總結：“這項研究首次提供瞭證據，錶明在多個不同分類群中，異配性彆相比同配性彆死得更早。”他們認為這為無保護的X 染色體假說提供瞭支持，但同樣提齣瞭新的問題——哪些因素決定瞭異配性彆死得有多早？為什麼當雌性為異配性彆的時候，兩性壽命的差異縮小瞭？

研究作者們認為，Y 染色體的衰退或許是導緻雄性壽命縮短的一個原因。異配性彆的性染色體組成有許多不同方式，有的物種缺失一條性染色體，如蟑螂中雌性的性染色體為XX，雄性為X0；有的物種擁有“偷工減料”的性染色體，例如人類的Y 染色體比X 染色體要短許多；還有的物種擁有一對差異較大但體量相當的性染色體，比如鳥類的ZW 染色體。作者們推測，相比性染色體差異較小的物種，性染色體高度退化或缺失的物種當中兩性壽命差異更大。為瞭檢驗這一觀點，接下來可以將性染色體形態和相對長度納入分析，評估其對壽命的影響。

第二個可能原因是雌激素對端粒産生瞭保護作用。端粒是染色體末端的非編碼DNA，具有保護編碼區DNA 的作用。端粒損傷被認為與衰老和壽命縮短有關，而有研究錶明雌激素能夠大幅提高端粒酶的活性，進而促進端粒修復。研究作者指齣，他們並不確定雌激素對於研究中各個物種的重要性，但這一現像或許能夠解釋為什麼對於雌性為異配性彆的物種，兩性壽命的差異比較小。

個體的壽命還與環境和行為有密切的關聯，這引齣瞭第三個可能原因：在大多數物種中，雄性麵臨更激烈的生殖競爭。研究作者指齣，雄性往往會爭搶雌性配偶或領地，以獲得交配機會，這個過程將促使它們採取高風險行為；而雌性通常要付齣更多的親代投資，養育每個後代的成本更高，這使得它們傾嚮於採取低風險行為。此外，性選擇還可能令雄性消耗額外的能量，比如一些雄鳥艷麗的羽毛和復雜的求偶展示。總而言之，性選擇會提高雄性的死亡率，進而拉低這個群體的相對壽命。

總而言之，關於性染色體形態和壽命的關聯，我們目前瞭解的還很少。研究作者認為繼續探索這一課題“或許能為如何延長壽命指齣方嚮”。但是如果長壽真的和性染色體有關，改變起來好像有點難啊……

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