鲸鱼为什么会经历更年期?

以刍 2024-03-16 12:29:14
一项新的研究认为,这种变化给这些雌性带来了进化优势——也许对人类也有同样的作用。

2023 年 9 月,一头虎鲸在华盛顿州圣胡安岛附近的海洋中游动。

更年期对于女性来说再熟悉不过了,但在其他物种中却非常罕见。去年,科学家报告说,在一个黑猩猩种群中,雌性黑猩猩的寿命很长,超过了生育年龄。但除了黑猩猩和人类之外,研究人员只在五个物种中发现了更年期的明确证据——它们都是鲸鱼。

长期以来,科学家们一直在争论更年期为何会进化。也许它为女性提供了进化优势,也可能是她们生活中其他一些有益特征的副作用。

在一项针对五种鲸鱼生物学的新研究中,研究人员认为更年期赋予了这些动物进化优势。例如,它可以防止老年女性与女儿同时怀孕,避免资源冲突,从而伤害她们的后代。

埃克塞特大学生物学家塞缪尔·埃利斯领导了这项发表在《自然》杂志上的研究,他说鲸鱼进化出更年期的原因可能与人类相同。

“也许这是一种不寻常的策略,只有一种方法可以实现这一目标,”埃利斯博士说。

在绝大多数物种中,雌性一生都会不断产卵。从自然选择的角度来看,这种模式是有意义的。女性一生中成功抚养的后代越多,她的基因拷贝就越多,可以遗传给后代。即使是长寿的雌性通常也符合这种模式:例如,雌性大象到 60 多岁时仍能保持生育能力。

五种鲸鱼——虎鲸、假虎鲸、白鲸、短鳍领航鲸和独角鲸——不符合这种模式。例如,雌性虎鲸一般只能在 40 岁左右繁殖,但可以存活到 90 多岁。

独角鲸

虎鲸相对容易研究:它们经常在沿海水域游泳,并在水面上花费大量时间。但其他更年期物种生活在远离海岸的地方,并花费大量时间潜水。

“这些物种中有很多都是如此神秘,”埃利斯博士说。“海洋是一个很大的地方。”

埃利斯博士和他的同事们并没有去追逐鲸鱼,而是试图从海洋生物学家已经收集的数据中获取见解。例如,有时成群的鲸鱼会大规模搁浅,被冲上岸。当海洋生物学家检查动物的身体时,他们会估计它们的年龄并对雌性进行尸检,看看它们是否怀孕或仍在产卵。

埃利斯博士和他的同事收集了 5 种更年期鲸鱼以及 27 种不经历更年期的相关物种(例如海豚和抹香鲸)的数据。埃利斯博士和他的同事利用统计方程估算了鲸鱼的平均寿命、它们产生的后代数量以及它们保持生育能力的时间。

在没有经历更年期的物种中,雌性鲸鱼也符合同样的趋势:体型较大的鲸鱼往往寿命更长。

五个更年期物种出现了不同的模式。雌性鲸鱼的生育能力与您对鲸鱼体型的预测时间一致。但他们的平均寿命比预期寿命多了 40 年。

这一发现表明,由于突变缩短了鲸鱼的繁殖年限,更年期并没有发生。相反,自然选择一定有利于突变,从而在动物停止繁殖后延长它们的寿命。

那么这些新的繁殖行为可能带来什么样的进化优势呢?一种可能性是,年长的雌性不再在自己的后代分娩的同时分娩。这样,他们就不会发生冲突。研究人员认为,从长远来看,避免这种冲突将使更年期鲸鱼能够传承更多的基因。

年长的雌鲸可以提供帮助,而不是与后代发生冲突。在之前对虎鲸的研究中,研究人员发现年长的雌性虎鲸会带领它们的鲸群进行长途旅行。在对人类的研究中,研究人员也发现祖母可以提供额外的食物,从而提高孙辈的生存几率。

事实上,已知只有五种鲸鱼进化出了更年期,这表明这种优势只有在某些情况下才能获得。埃利斯博士推测,一个物种需要一种特定的社会生活,在这种生活中,雌性会长期留在一个群体中,并与该群体中的年轻成员关系密切。

2022 年 8 月,白鲸在加拿大北部丘吉尔河的浑浊水域中进食。信用...

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)没有参与这项研究,她说埃利斯博士和他的同事巧妙地利用了他们能找到的数据。

“我认为我们对鲸鱼人口统计的了解令人惊讶,因为它们生活在海洋中,”她说。

她说他们的假设是合理的,但也指出他们可以分析相对较少的鲸鱼。

“我认为我们确实需要对此类工作非常谨慎,”西尔博士说。“这确实很有趣,信息也很丰富,但它并没有提供关于更年期为何进化的决定性证据。”

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以刍

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