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為什么烏龜可以活千百年?
據(jù)《世界吉尼斯紀(jì)錄大全》記載, 海龜?shù)膲勖铋L可達(dá)152年。據(jù)《大自然》1998年第3期的一篇文章介紹, 西班牙的海員曾經(jīng)捕獲過一只300公斤重的巨龜,專家估計(jì)它已經(jīng)活了250年。象龜壽命大約在300多歲。有關(guān)文獻(xiàn)還記載:加勒比海生長著一些體重可達(dá)500公斤的大海龜, 有的已經(jīng)活了400年了; 1980年,韓國有人捕到一只已經(jīng)有700歲高壽的海龜; 在廣東梅州一座“觀瀾亭”的柱基下,發(fā)現(xiàn)了一只用來墊柱的活龜,依地方志考證該龜在柱基下已經(jīng)整整度過了240年了; 四川省三臺(tái)縣有人收養(yǎng)了一只老龜,經(jīng)四川省生物學(xué)專家和考古工作者鑒定已經(jīng)活了1000年 ;湖南溆浦縣均坪鄉(xiāng)發(fā)現(xiàn)過一只奇特的龜,據(jù)專家鑒定已有1200歲的高壽。從這些個(gè)例看,龜?shù)拇_很長壽。然而,有確鑿證據(jù)可查的個(gè)例并不多。目前還沒有準(zhǔn)確鑒定老龜年齡的有效方法,因而有些年齡判斷可能缺乏科學(xué)根據(jù),認(rèn)為龜可長壽千年萬年的說法難免太過于夸張?! ”M管龜?shù)哪挲g可通過多種方法來判斷, 但到目前為止, 能夠準(zhǔn)確判斷龜年齡的方法只有通過逐年的飼養(yǎng)記錄。觀測(cè)記錄龜?shù)膲勖枰荛L的時(shí)間,甚至比研究者的壽命還長,需要經(jīng)過幾代人的長期連續(xù)觀察。例如,1990年2月8日的《人民日?qǐng)?bào)》記載: 津巴布韋首都哈拉雷的野生動(dòng)物園飼養(yǎng)了一只壽命已經(jīng)500多年的陸龜。有時(shí)人們捕到龜,在龜身上刻上放生年代,日后重捕,通過這種方式可大致推斷龜?shù)哪挲g。例如,1954年,有人在洞庭湖捕到一只烏龜,是乾隆12年(1747)放生的,由此可推斷這只龜至少活了200多年。在實(shí)踐中一般以龜背甲盾片上的同心環(huán)紋來推算年齡,每一環(huán)代表一個(gè)生長周期,即一年。 這種方法只有在龜背甲同心環(huán)紋清楚時(shí)方能計(jì)算,而龜?shù)哪贻喸?0齡前較為清晰,年齡較大的龜因盾片磨損而環(huán)紋模糊或消失,難以判斷年齡,且環(huán)紋的出現(xiàn)因受一些因素的影響而有變化,故這個(gè)方法只能做參考。有時(shí)還可以依據(jù)龜?shù)闹亓俊⒍芷拇笮『蜕L曲線來推算,但由于容易受到環(huán)境條件的影響,這些方法的應(yīng)用局限性較大?! ≡谏鷳B(tài)學(xué)上,龜?shù)膲勖话?指種群的平均壽命。壽命可分為生理壽命和生態(tài)壽命。生理壽命是指種群在最適宜的環(huán)境條件下,因生理上的衰老而死亡的平均壽命;生態(tài)壽命指種群個(gè)體因被捕食、疾病以及不良?xì)夂颦h(huán)境因素引起死亡的平均壽命。人們關(guān)注的往往是龜?shù)纳韷勖?。關(guān)于動(dòng)物壽命的研究理論和假說很多, 包括遺傳學(xué)(遺傳、進(jìn)化、基因組的大?。?、細(xì)胞學(xué)(端粒、端粒酶、干細(xì)胞) 、生理學(xué)(代謝速率、性成熟年齡、腦大小和體重) 、行為學(xué)(休眠、逃避敵害與防御能力) 、物理學(xué)(熵增、熵限)以及生態(tài)學(xué)(環(huán)境因素)等方面的壽命理論研究。但迄今還沒有成熟統(tǒng)一的長壽理論。究竟龜?shù)纳韷勖卸嚅L,長壽的奧秘在哪里?這些問題目前尚不夠明確。下面僅從部分比較有影響的理論出發(fā)進(jìn)行介紹分析?! ∮袑W(xué)者提出的二倍體胚細(xì)胞分裂代數(shù)與物種壽命呈正比的理論認(rèn)為:細(xì)胞分裂倍增次數(shù)越多,則其平均生理壽命越長。端粒與壽命關(guān)系學(xué)說認(rèn)為:在染色體頂端存在著一種叫“端粒” 的物質(zhì),它具有維持染色體結(jié)構(gòu)完整性的作用。很多研究表明細(xì)胞的壽命與端粒的長度有關(guān)。端粒有隨著細(xì)胞分裂次數(shù)增加而逐漸減少的趨勢(shì),細(xì)胞每分裂一次,端粒就短一些,當(dāng)端??s短到一定水平時(shí),細(xì)胞將退出細(xì)胞周期而衰老、死亡。1984年科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種叫端粒酶的物質(zhì),它能維持染色體端粒長度的穩(wěn)定性。而龜類長壽是否因?yàn)榈靡嬗诙肆C福瑔栴}還有待研究?! ≡缭?943年,學(xué)者薛定諤利用熱力學(xué)理論來解釋生命的本質(zhì),提出了負(fù)熵的概念。他指出:一個(gè)生命有機(jī)體的熵是不可逆地增加的,趨于接近最大值的危險(xiǎn)狀態(tài),即死亡;新陳代 謝實(shí)質(zhì)上就是從外界吸收“負(fù)熵” 以抵消體內(nèi)化學(xué)過程產(chǎn)生的正熵。20世紀(jì)末,科學(xué)家提出的生命熵增加學(xué)說認(rèn)為:生物從開始發(fā)育到死亡的過程,也是生命熵不斷增加達(dá)到“ 熵限” 的過程。生物體的壽命取決于系統(tǒng)“熵限” 的大小和生命熵的增長率,而某種生物系統(tǒng)“熵限” 的大小則由這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)化而來的有序程度決定。生命熵的增長率除了受基因決定外,還取決于代謝率、活動(dòng)強(qiáng)度、行為方式以及環(huán)境因素等。 從這個(gè)理論出發(fā),似乎可以理解具有代謝率低、生長發(fā)育緩慢等特征的龜?shù)拈L壽原因,但這也只是個(gè)定性的說明, 還不能定量地解釋?! ∵z傳進(jìn)化研究表明 :壽命是一個(gè)非常復(fù)雜的綜合性狀,它既與許多質(zhì)量性狀有關(guān),又與許多數(shù)量性狀有關(guān), 受多基因控制。不同物種的壽命各異, 壽命是進(jìn)化的產(chǎn)物,進(jìn)化蘊(yùn)藏著壽命形成的機(jī)理??茖W(xué)研究表明,進(jìn)化使具有高水平清除活性氧的物種保持了最大的壽限。氧有雙重效應(yīng): 它一方面通過呼吸過程供給細(xì)胞能量,支持一切生命活動(dòng);但另一方面,少部分氧在線粒體被還原生成活性氧, 成為衰老啟動(dòng)因子。因此,消除活性氧是延長壽命的重要條件。超氧化物歧化酶(SOD)是專一性活性氧消除酶,自然選擇中保留高活性SOD物種, 其壽命與SOD活力呈正比。SOD活力是維持氧化還原潛力、保證內(nèi)穩(wěn)態(tài)的必需條件,這個(gè)條件是支撐長壽的重要因素??茖W(xué)家對(duì)靈長類進(jìn)化系的耗氧、壽限和SOD活力關(guān) 系的研究表明,機(jī)體對(duì)活性氧的消除水平?jīng)Q定壽限。不同物種單位體重組織終生消耗氧的水平幾乎在同一數(shù)量級(jí),壽命短仍保持高水平耗氧量,說明其代謝率高,而代謝率低則利于長壽。研究人員通過限制食物的攝取量和減少熱量供應(yīng),降低了活性氧的產(chǎn)生,延長了受測(cè)試動(dòng)物的平均壽命和最大壽命,在不同進(jìn)化系的物種試驗(yàn)中收到等同效應(yīng)。其中龜?shù)钠骄鶋勖妥畲髩勖謩e延長了39%和9.3%,這說明SOD活力是影響龜長壽的因素之一?! 】茖W(xué)家們認(rèn)為:較低的代謝率、較高的成體存活率、緩慢衰老和具有保護(hù)功能的堅(jiān)硬龜甲是進(jìn)化上有利于龜長壽的特點(diǎn)。對(duì)美國三爪箱龜?shù)难芯勘砻鳎?0歲以上和60歲以下的龜?shù)姆敝衬芰]有明顯區(qū)別,并且老龜?shù)纳芰λ坪醺鼜?qiáng),這說明龜衰老非常緩慢。龜?shù)男猿墒斓难舆t與長壽存在著明顯的協(xié)同進(jìn)化。有關(guān)研究揭示,龜性成熟年齡一般在6-12年,有的需要20年以上。例如,三線閉殼龜5—7歲性成熟,四爪陸龜10—12歲性成熟,緬甸陸龜大約16歲性成熟,海龜20—25歲才性成熟。  總而言之,壽命問題是非常復(fù)雜的,它受到很多內(nèi)部和外部因素的影響。 要揭開龜長壽的奧秘, 單從某一個(gè)角度是很難解釋清楚的,需要從多角度去研究分析。一般認(rèn)為:龜類的代謝率低,生長發(fā)育比較緩慢,性成熟晚,緩慢衰老 ,具有保護(hù)功能的堅(jiān)硬龜甲,在不良?xì)夂颦h(huán)境條件下還具有休眠行為,這些特點(diǎn)都有利于長壽?! ‰m然龜?shù)纳韷勖荛L,但是其生態(tài)壽命一般卻較短。從生存環(huán)境的角度來分析,可以解釋動(dòng)物的生態(tài)壽命。龜耐饑餓能力極強(qiáng),這與其較低的代謝率有關(guān)。一般的龜,在一個(gè)月甚至數(shù)個(gè)月內(nèi)不吃不喝仍然能延續(xù)生命。在自然界食物短缺的條件下,龜?shù)倪@種非凡能力也有助于延長生態(tài)壽命。盡管如此,一般的野生龜,由于經(jīng)常吃不到東西受到疾病或天敵的威脅,壽命一般在50—70年, 超過100年的是少數(shù)。
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