◎實習記者 李詔宇

此次研究對更好地理解哺乳動物的適應性輻射具有重要意義。在未來，研究團隊將繼續堅持宏觀研究與微觀研究相結合的研究方法，通過行爲學控制實驗和分子實驗進一步驗證潛在基因對社會組織和壽命的調控機制。

對於人類來說，一年不過是人生的一小部分。然而早在幾千年前，莊子就在《逍遙遊》中指出，“蟪蛄不知春秋”，也就是“蟪蛄”這種動物的壽命甚至不滿一年，遠遠短於人類。

在各種動物之間，壽命差距是客觀存在的事實。哺乳動物內部也存在明顯的壽命差距。例如，一些鼩鼱類動物最多隻能活短短2年，大象能活50多歲左右，而弓頭鯨的壽命卻可以長達200多年。長期以來，這種差距的成因令人百思不得其解，也吸引了許多科學家進行研究。

近日，中國科學院動物研究所研究員周旭明團隊通過整合系統發育比較方法和組學方法，開展了社會性組織和壽命的跨物種比較研究。此次研究對約1000種哺乳動物進行了分析，發現羣居的哺乳動物物種比獨居的哺乳動物物種更加長壽。研究成果發表於《自然·通訊》。

哺乳動物社會組織可分爲三類

哺乳動物是各種動物中適應性輻射比較成功、生理機能最完善的動物類羣，具有胎生及幼崽依賴母體分泌的乳汁餵養長大等基本特徵。一般來說，相對於其它動物，哺乳動物具有比較發達的大腦。因此，哺乳動物擁有比其它動物更爲複雜的社會行爲，也具有各種典型的社會組織。

周旭明在接受記者採訪時指出：“通常情況下，哺乳動物的社會組織可以劃分爲基礎的三類：獨居、成對生活和羣居。”

具體來說，獨居生活指哺乳動物單獨生活。例如虎就是一種典型的獨居哺乳動物，除繁殖季節外，大多獨來獨往。成對生活指哺乳動物以一雄一雌爲單位結伴生活。例如部分靈長類動物就是成對生活，無論是否是繁殖季節，“夫妻”之間均彼此照顧，互相幫助。羣居生活指哺乳動物以羣體爲單位，進食、睡覺、遷移等行爲都在羣體中進行的生活。例如狼就是典型的羣居哺乳動物，具有較爲嚴密的羣體組織和等級關係，羣體成員共同狩獵、抵禦外敵，按等級分配狩獵成果。

“羣居的形式是多種多樣的。”周旭明說，“真社會和重層社會都屬於羣居類型。”真社會中的動物也被稱作真社會性動物——一類具有高度社會化組織的動物。一般來說，真社會性動物具有繁殖分工、世代重疊和合作照顧未成熟個體等特徵。螞蟻、蜜蜂等就是典型的真社會性動物。重層社會指多個家庭通過血緣關係，形成“氏族”的羣居類型，是靈長類進化中最爲複雜的一種社會結構。一些羣居的靈長類羣體，如我國的金絲猴等，就屬於重層社會。

在以往的研究中，關於哺乳動物社會組織與壽命關係這一問題，科學家們往往關注的是單個物種內部不同類羣的研究。這些研究指出：在豚尾狒狒和獼猴中，具有緊密而持久社會關係的個體活得更長；壽命可達31歲的哺乳動物——裸鼴鼠，可以羣聚形成類似蜜蜂的真社會。“然而，以往研究的結果往往與具體物種的特殊生活史相關，其普遍性比較有限。”周旭明表示，“此外，這些研究並未關注到跨物種層面以及更多樣化的社會組織形式。”

羣居物種普遍比獨居物種更長壽

“與以往的研究不同，此次研究屬於跨物種比較研究。”周旭明說，“我們對多種獨居、成對生活或羣居的哺乳動物展開了研究，以探究社會組織和壽命之間可能存在的規律。”此次研究中，研究人員研究的羣居動物包括亞洲象、非洲象、環尾狐猴及菊頭蝠等，而獨居物種則包括儒艮、土豚、東美花鼠等，涵蓋了靈長目、翼手目、食肉目、齧齒目、長鼻目等階元的約1000種哺乳動物。

周旭明表示，此次研究主要運用並整合了系統發育比較方法和比較基因組學方法，宏觀研究與微觀研究相結合。系統發育比較方法是在進化樹上對物種歷史，如性狀變化、分佈區變化和適應性變化等進行的統計分析。比較基因組學通過比較多物種蛋白序列或者基因位置與相對順序，包括基因的變異、丟失、複製、水平轉移等，來鑑定物種之間保守的基因或每個物種自身的特徵基因，旨在闡釋物種多樣性的分子遺傳基礎。鑑定物種之間保守的基因是爲了尋找不同物種之間的相似之處，而鑑定每個物種自身的特徵基因是爲了尋找物種之間的不同之處。兩種方法一個宏觀，一個微觀，較好地促進了研究的進行，保障了研究的可靠性與科學性。

在對約1000種哺乳動物進行廣泛研究的基礎上，研究人員還對約100種哺乳動物開展了轉錄組學的分析。“我們找到了31個基因以及涉及激素和免疫的相關通路。”周旭明說，“這些基因和通路表達水平和進化速率均與社會組織和壽命顯著相關，可能參與了社會組織與壽命的關聯過程。”

此次研究中，研究人員發現，在其他條件相近的前提下，羣居哺乳動物物種普遍比獨居哺乳動物物種的壽命更長。例如，屬於獨居動物的北方短尾鼩與屬於羣居動物的馬鐵菊頭蝠在體重等條件上相近。但北方短尾鼩的最長壽命僅爲2年，馬鐵菊頭蝠的壽命卻可長達30年左右。“二者壽命上的差距，與獨居還是羣居有較大的關係。”周旭明表示。

“哺乳動物的最大壽命與社會組織之間存在關聯演化，但並非是完全的協同演化。”周旭明指出。影響哺乳動物壽命的因素非常複雜，社會組織並非影響哺乳動物壽命的唯一因素。一般認爲，體型、代謝水平、飲食種類及數量等多種因素均會對哺乳動物的壽命產生影響。因此，羣居的哺乳動物壽命並不一定長於獨居的哺乳動物。

爲探究哺乳動物壽命機制提供新思路

周旭明表示，哺乳動物由較短壽命轉變爲較長壽命的過程，可能與其社會組織形式的改變有關。一般來說，在獨居物種中，由較短壽命轉變爲較長壽命的轉化率較低，也就是在其他條件不變的前提下，大多數獨居物種壽命較短；在羣居物種中，由較短壽命轉變爲較長壽命的轉化率較高，這意味着，在其他條件不變的前提下，大多數羣居物種壽命較長。

與此同時，相比於獨居或成對生活，羣居生活能顯著減小哺乳動物被其他捕獵者捕食或遭遇飢餓等不良狀況的風險，同時還有利於幫助受傷、懷孕、老年等陷入困境的哺乳動物渡過難關。顯然，這也是羣居相比於獨居或成對生活，有助於增加哺乳動物壽命的一個重要原因。

闡明哺乳動物社會性與壽命之間演化關係的分子機制，對理解哺乳動物的演化非常重要。“探索哺乳動物社會組織與壽命的關係，是動物行爲學、進化生物學、人類學和社會學等多科學領域的重要問題之一。”周旭明表示。

此次研究提供了一個從哺乳動物的社會行爲角度，探究其壽命機制的思路，對更好地理解哺乳動物的適應性輻射具有重要意義。在未來，研究團隊將繼續堅持宏觀研究與微觀研究相結合的研究方法，通過行爲學控制實驗和分子實驗進一步驗證潛在基因對社會組織和壽命的調控機制。