虎鲸、白鲸、独角鲸…共5类鲸有更年期,跟人一样的那种
虎鲸、白鲸、独角鲸…共5类鲸有更年期,跟人一样的那种
绝经期,又称更年期,是人类女性必经的关键阶段,却罕见于其他动物。除了黑猩猩和人类,科学家只在5个物种中明确发现了绝经现象——它们都是鲸鱼。
长期以来,科学家一直争论绝经的演化由来,或许它为女性提供了某些优势?或许它是另一些优势性状的副产品?
近日,《自然》刊载一项关于五个鲸鱼物种的生物学研究。作者团队认为绝经赋予了它们演化优势,例如,防止老年雌性鲸鱼及其女儿同时怀孕,以避免资源冲突、亲子相争。
论文第一作者、埃克塞特大学生物学家塞缪尔 · 埃利斯(Samuel Ellis)表示,鲸鱼演化出绝经的原因可能与人类相同。
一头在海洋中游动的虎鲸
在绝大多数物种中,雌性一辈子都拥有生殖能力。即便是很长寿的物种,通常也符合此模式,例如,雌性大象到60多岁时仍能生育。从自然选择角度来看,这种模式很有意义。雌性成功抚育的后代越多,她延续的基因就越多。
而跳脱出此模式的五种鲸鱼分别为虎鲸(killer whale)、伪虎鲸(false killer whale)、白鲸(beluga whale)、短肢领航鲸(short-finned pilot whale)和独角鲸(narwhal)。举个例子,雌性虎鲸能活到90多岁,但一般超过40岁就会失去生育能力。
独角鲸
对科学家来说,虎鲸相对容易研究,因为它们经常在沿海水域游行,而且会在水面区域停留很久。但其他会经历绝经的鲸鱼种类往往生活于远离海岸的地方,并总在水下活动。
埃利斯和同事并未跟踪鲸鱼的步伐,而选择从海洋生物学家已收集到的数据中获取见解。例如,有时成群鲸鱼大规模搁浅,海洋生物学家会在检查它们身体时估计其年龄并对雌性个体进行尸检,看它们是否怀孕或是否仍能产生卵细胞。
埃利斯等人收集了5种有更年期的鲸鱼以及27种无绝经期的鲸鱼(例如海豚和抹香鲸)的数据,并利用统计方程估算各物种的平均寿命、它们产生后代的数量以及保持生育能力的时长。
结果表明,无绝经鲸类的雌性个体呈现同一种符合研究者预期的模式:体型越大,寿命越长。
另外五种会绝经的鲸鱼则表现出独特的模式:雌性鲸鱼保持生育能力的时长,与研究者根据体型估算的预期值相符;但它们的实际平均寿命,比基于体型的预期值多了40年。
综上可知,鲸鱼独特的更年期虽然在某种意义上缩短了生育长度,但也实实在在延长了物种寿命。
研究人员推测,鲸鱼绝经的演化优势可能在于,年长的雌性个体不会在自己后代分娩的同时自己也分娩,这就能避免竞争与冲突,而促进互助,从长远看,有更年期的鲸鱼能留下更多基因。
科学家此前发现,年长的雌性虎鲸会带领鲸群进行长途旅行,而在古人类群体中,祖母也往往能提供额外食物,提高孙辈生存概率。
如前文所述,已知只有五种鲸鱼演化出了绝经,这表明获得该性状的条件比较苛刻。埃利斯推测,一个物种要演化出绝经,必须有特定的社会生活,而且雌性要长期留在群体内,并与年轻成员关系密切。
在加拿大北部丘吉尔河的浑浊水域中,白鲸正进食
伦敦卫生与热带医学学院的人口统计学家丽贝卡·西尔(Rebecca Sear,未参与工作)称赞埃利斯团队获得这么多海洋哺乳动物数据的巧妙方式,并认为其推测合理,但也指出:“此项工作没有提供关于绝经演化原因的决定性证据。”
本文原文来自世界科学网,作者卡尔·齐默(Carl Zimmer)是一位科普作家,也是耶鲁大学分子生物物理学与生物化学系兼职教授,为《纽约时报》《国家地理》《发现》等杂志撰写专栏文章。齐默主要关注生物,尤其是人类的起源和演化,也喜欢讲述关于生物发现演变为医学应用的故事。