- 生命八卦:聰明而又愚蠢的人體
- 袁越
- 1515字
- 2021-08-30 18:37:23
老父親的優(yōu)勢
父親生孩子時的年紀越大,孩子的壽命有可能就越長。
2015年3月,美國宇航員斯考特·凱利(Scott Kelly)順利地進入了國際空間站,按計劃將在那里生活一年。出發(fā)前,斯考特靈機一動,建議美國航空航天局(NASA)開展一項研究,看看如此漫長的太空生活究竟會對宇航員的身體產(chǎn)生怎樣的影響。
這類研究此前做過不少,可惜因為沒有對照組,得出的結(jié)論并不可靠。但斯考特有位同卵雙胞胎兄弟馬克,兩人生活軌跡相近,身體狀況也差不多,正好可以作為對照。
NASA同意了這項建議,并委托幾家科研機構(gòu)共同參與。2019年4月12日出版的《科學(xué)》雜志刊登了部分研究結(jié)果,除了一些容易理解的微小生理差別外,最讓人好奇的變化發(fā)生在斯考特的基因組里,他的血液白細胞的端粒在太空飛行的過程中居然變長了。
顧名思義,端粒(telomere)指的是染色體末端的一小段DNA,它本身不攜帶任何有用的信息,唯一的功能就是為DNA合成酶提供一個“抓手”,保護染色體不受損傷。曾經(jīng)有人把染色體比作鞋帶,把端粒比作鞋帶一端的那個塑料帶扣,一旦帶扣壞掉了,鞋帶就會松開。同理,一旦端粒消失,染色體就無法復(fù)制,這個細胞也就沒有辦法再分裂了。
正因如此,普通真核細胞的分裂次數(shù)是有上限的。生殖細胞和干細胞之所以能夠打破這個限制,是因為這些細胞里含有端粒酶(telomerase),能夠把缺失的端粒補齊。
細胞分裂是有機體自我更新的重要手段,如果細胞停止分裂,生命就會無可挽回地走向衰老,所以在通常情況下,端粒應(yīng)該越長越好。目前尚無法判斷宇航員斯考特的端粒為什么會變長,有人猜是因為斯考特在太空期間一直堅持鍛煉,飲食也更節(jié)制,所以端粒變長也許是他身體狀況變好的一個標志。事實上,斯考特回到地球之后不久,他的端粒就開始迅速縮短,兩個月后就和他的雙胞胎兄弟一樣了。
既然端粒越長越好,那么有沒有辦法讓自己的孩子從一開始就擁有較長的端粒呢?答案是肯定的。已知細胞每分裂一次,端粒都會變短一點。女人的卵子早在她出生后不久就都準備好了,所以卵子的端粒長度基本上不會再有變化了。但男性的精母細胞一直在分裂,所以此前有人認為年紀越大的男人,精子的端粒應(yīng)該越短。按照這個邏輯,一個母親如果想讓自己的孩子贏在起跑線上,就應(yīng)該找個年輕的丈夫。
事實真相到底是怎樣的呢?美國華盛頓大學(xué)的人類學(xué)家丹·艾森伯格(Dan Eisenberg)決定研究一下這個問題。他找到了將近3000個祖父母輩的志愿者,測量了他們以及他們的子孫的端粒長度。結(jié)果發(fā)現(xiàn),生孩子時父親的年紀越大,孩子的端粒反而越長。
艾森伯格應(yīng)邀參加了2019年在美國俄亥俄州召開的美國體質(zhì)人類學(xué)年會,并將這一結(jié)果匯報給了與會的同行們。按照他的解釋,這個看似不合理的結(jié)果其實是符合進化論的。要知道,原始社會生存環(huán)境極為嚴酷,多數(shù)人年紀輕輕就死了。如果一個男人成功地活到了很大的歲數(shù),甚至還能生小孩,那就說明他所處的環(huán)境非常好,或者他本人的生存能力極強,基因優(yōu)秀,于是大自然把他的這個優(yōu)勢以端粒的形式遺傳給了他的孩子,讓他的孩子從小就獲得了比其他孩子更長的端粒。這個邏輯和宇航員的邏輯是一樣的,即端粒長度是身體健康狀況的指標。
不過,與會者紛紛表示,這只是個初步的結(jié)果,其真實的含義還有待進一步的研究。事實上,此前已有多項研究表明父親年紀越大,生出來的孩子患遺傳病的可能性就越高,畢竟精母細胞一直在不停地分裂,來自父親一方的DNA突變率明顯高于母親。雖說大部分這類基因突變都是無害突變,但總會有一小部分突變是有害的。
基因突變對于個人來說也許是個壞消息,但對于人類整體來說卻是個好消息,因為基因突變是生物進化的源泉。如果沒有基因突變,我們現(xiàn)在還是微生物呢。也許正是因為年紀大的父親生的孩子比較多,大自然才允許他們冒幾次險,人類就是這樣一點一點地發(fā)生變化,最終進化成了今天這個樣子。