为什么鱼类在性成熟后,身体还能变大几十倍,人类却不可以?



为什么鱼类在性成熟后,身体还能变大几十倍,人类却不可以?


文章图片



为什么鱼类在性成熟后,身体还能变大几十倍,人类却不可以?


文章图片



为什么鱼类在性成熟后,身体还能变大几十倍,人类却不可以?


文章图片



为什么鱼类在性成熟后,身体还能变大几十倍,人类却不可以?


文章图片


你可能听说过 , 某个地方的水库放水后出现了几十斤甚至上百斤的大鱼 , 这些鱼的年龄有十几岁了 , “都快成精了” 。 在美国 , 那里的人把所谓的“亚洲鲤鱼”当作入侵物种 , 那些鱼没有人吃 , 没有天敌 , 长到几十斤重并不难 。

然而 , 我们通常吃的淡水鱼 , 比如草鱼 , 在两三岁的时候就达到性成熟了 , 在性成熟之后的岁月 , 就是我们所说的“变老”的过程了 。
对我们人类来说 , 青春期之后的岁月 , 就是衰老的过程了 , 身体机能会无可避免地下降 , 健康也会随之下降 。 但鱼不一样 , 它们达到性成熟阶段的时候可能才两三斤 , 但在之后的岁月中 , 它们仍然可以变得更大 , 体型增加几十倍 , 精子或卵子的数量也会翻倍 , 力量和耐力也可能会变得更好 。

这就揭示了一个生物学事实:有些生物衰老的方式与人类并不一样 , 衰老并不一定会导致身体机能和健康的下降 。 这是由一个国际生物学家团队领导的一项针对鱼类衰老的新研究得出的结论 , 该研究结果发表在《英国皇家学会学报B》上 。
衰老很容易在人类和哺乳动物、鸟类身上观察到 , 但科学家们认为 , 这在生物界中并不普遍 。 该理论认为 , 在成年后停止生长的物种(如哺乳动物和鸟类)中 , 衰老是显著的 , 但那些成年后继续生长的物种(某些鱼类和爬行动物 , 还有植物)可能会逃避衰老 。

研究小组观察了成年雄性野生湖鳟鱼的表现 。 这种鱼的体型生长是受限的 , 鱼的身体状况在性成熟后会随着年龄的增长略有下降 , 死亡率也有所增加 , 而繁殖能力却得以保持 。 然而 , 研究人员认为 , 生长不受限的鱼可能完全摆脱衰老的负面影响 。
如果这项研究的发现延伸到更大湖泊中的物种 , 那里的老鱼可能会变得更大 , 那么重点保护这些老鱼可以让它们有更大的重新繁殖能力(有更多的精子/卵子) , 而且由于它们活得很长 , 它们可以成为过去遗传多样性的储存库 。

这项研究是在加拿大安大略省西北部的IISD实验湖区(IISD-ELA)进行的 , IISD-ELA是世界上唯一一个研究人员可以在更长时间内对真实的整个湖泊进行实验的地方 。 研究人员用被动集成应答器(PIT)标签标记鱼 , 还可以根据鳍结构中的环(很像树的年轮)对鱼进行老化评估 。
生物学家杰森·特雷伯格说:“有一些理论基于进化如何塑造物种 , 基于它们相对于死亡风险的成熟速度 , 但促进这一过程的机制仍有待确定 。 ”通过了解可逃避衰老物种和正常衰老物种之间的差异 , 特别是在细胞和机械水平上的差异 , 我们可以更好地了解衰老过程在总体上在人类中是如何运作的 。

生物学上有一个著名的平方立方定律 , 简单来说就是 , 如果一个动物身高或体长增加2倍 , 体重就会增加8倍(2的立方) , 但骨骼的横截面只会增加4倍(2的平方) 。 4倍的骨骼可能很难支撑8倍的体重 。 而如果身高或体长增加3倍 , 体重就会增加27倍 , 骨骼的横截面只会增加9倍 , 更没法支撑……

因此 , 为了保护身体的完整性 , 哺乳动物和鸟类等动物的身体生长会受限 。 但某些鱼类和爬行动物不一样 , 它们可以依靠水来支撑身体 , 或者由于特殊的身体结构使得骨骼所受的压力较小(比如乌龟和蛇) , 因此它们可以不受限制生长 , 直到死去 。
哺乳动物中也有一些特殊的例子 , 比如鲸鱼 , 在千万年前 , 它们的祖先从陆地进入海洋之前 , 是一种像小狗一样的哺乳动物 , 当它们进入海洋后可以长到二三十米长 。 而现在的鲸鱼本是可以离开水的 , 因为它们可以通过肺来呼吸 , 只是当它们来到陆地上后 , 由于体重太大 , 某些骨骼会被压碎 , 内脏会被压坏 , 因此才会搁浅——受制于平方立方定律!

推荐阅读