神奇的绝经期之谜 只有虎鲸、领航鲸和人类有绝经期现象

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查看209 | 回复0 | 2019-12-29 17:36 | 显示全部楼层 |阅读模式

  


  除生育外,将生态知识传给下一代是雌性物种提高其族群存活率的另一种方法。这或将解释为何雌性虎鲸和人类女性在停止生育后还能继续生存很久。


  绝经期是自然界的最大谜团之一。世界上只有虎鲸、领航鲸和人类存在绝经期现象。和人类一样,鲸的绝经期也指的是雌性鲸在停止生育后的时期,可能长达多年。例如,虎鲸在12岁至40岁之间拥有生育能力,但其寿命可达90岁。


  据西班牙《阿贝赛报》网站报道,英国埃克塞特大学和约克大学的研究人员对此进行了研究,并对这个奇特现象给出了答案:这些祖母级鲸几十年来的经验和智慧对于家族的存亡至关重要,它们能够帮助家族成员在恶劣气候中找到食物。这项研究或将有助于解释人类的绝经期现象。


  此前的研究已经表明,进入绝经期的雌性鲸的存在能够大幅提高后代的存活率,尽管其中的原因尚不明朗。研究人员的主要观点是,年长的雌性鲸所积累的智慧以及与 环境相关的生存经验能够帮助其家族成员度过缺少食物的特殊时期。该研究团队通过对北太平洋虎鲸的研究对这一观点进行了证实。


  发表在美国《当代生物学》半月刊上的这份研究报告指出,停止生育的雌性虎鲸就像是生态环境知识的保管者,带领自己的族群在深海捕食。绝经期虎鲸的领导能力在鲑鱼减少 等食物匮乏期更为突出。鲑鱼减少是导致虎鲸死亡的重要因素之一,因此年长雌性虎鲸在捕捉鲑鱼的时间和地点方面的经验非常宝贵。


  埃克塞特大学的劳伦布伦特说:我们的研究结果首次表明,除生育外,将生态知识传给下一代是雌性物种提高其族群存活率的另一种方法。这或将解释为何雌性虎鲸和人类女性在停止生育后还能继续生存很久。


  人类在以前的进化过程中并不具备书写能力,所有信息都只能储存在大脑中。因此,年龄越长、经验越丰富的人类更了解在何时何地能够找到食物,尤其是在干旱等恶劣的自然条件下  尽管进入绝经期的女性掌握更多生态环境知识的理论在现代人类中很难得到证实,但高度社会化的虎鲸或能为人类绝经期的进化过程提供一个研究视角。


科学家揭开绝经之谜 女性生育年龄有望延长


  长期以来,科学界已经形成一个共识:女性一出生卵子数量就确定了,大约有200万个,随着年龄的增长,这些卵子的数量和质量都在下降,到了一定年龄就会绝经,卵巢停止产生卵子,女性丧失生育能力。然而,科学家通过在雌性哺乳动物(这一次是老鼠)身上所做的试验发现,即使进入成年期,老鼠仍能继续排卵。如果这样的试验在人身上也取得同样结果的话,这将改变人们对繁殖能力的传统认识。
  
  自然之母早就发出过善意的警告:不要把所有鸡蛋都放在一个篮子里。这样的警告对人类繁衍后代也是有现实意义的,因为对于男性来说,不管年龄多大,他仍会产生精子;但女性不一样,女性排卵似乎受年龄和其他因素的限制,到了一定的年龄就会停止排卵。
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  但10月出版的《自然》杂志发表了一项最新的研究成果:雌性老鼠卵巢里的干细胞可以持续地形成卵子,其方式与雄性老鼠产生新的精子是一样的。设在美国华盛顿特区的卡内基研究所胚胎部的阿兰斯普拉德林教授表示:这是一个令人非常激动的发现。因为半个世纪以来,我们一直认为女性到了一定年龄就会停止排卵,可是,新发现对这样的结论提出挑战。这真是一件非常有意思的事情。
  
  纽约西奈山医学中心生育内分泌部主任阿兰科普曼也表示:过去这样的研究结果也经常出现,我都进行了低调处理。但这一次不一样,这是一次非常重要的发现,因为他们的证据是经得起推敲的。
  
  《自然》发表的这篇论文的作者是马萨诸塞剑桥总医院文特森生殖生物学中心主任乔纳珊蒂利。他对这一发现作出这样的解释:一开始,我们只是对女性排卵的过程产生了兴趣,认为这里面有很多疑问没有答案。我们过去都知道,排卵会随着年龄的增长而停止,但在此之前,从来没有人对卵巢里的卵母细胞的死亡率进行过直接的观察和认真的研究。   
  蒂利表示,他们的研究发现,卵母细胞的死亡率在任何时候都可以达到30%。拿老鼠来说,这意味着当它们进入刚刚进入成年期,卵巢里就已经没有卵子了。但老鼠在随后很长一段时间里仍有生育能力。那么,新卵子是在哪里产生的呢?
  
  答案极有可能就是卵巢里的干细胞。蒂利的研究小组确认,卵巢里的细胞与雄性老鼠精囊里的干细胞有基因上的相似性。他们随后使用一种化疗药物来有选择地杀死这些干细胞,他们预测的结果出现了:卵巢在老鼠刚进入成年期就不再产生卵子。如果没有一种代替死亡卵子的方式,那么卵巢里的卵子很快就会死光。
  
  为了给成年卵巢组织可以产生新卵子寻找更多的证据,蒂利的小组将成年卵巢细胞移植给第二只老鼠,第一只老鼠的细胞用绿色的荧光蛋白标识。不久,标有绿色蛋白的新卵细胞囊开始在第二只老鼠体内形成。
  
  接下来的问题是:蒂利小组对老鼠的研究结果是否也适用于包括人在内的其他的哺乳动物?科普曼表示:其他动物的繁殖能力的衰退与人的不太一样,大多数哺乳动物没有绝经期,发生在老鼠身上的事不一定适用于人体。然而,各物种之间的基本生物特性的大部分还是相似的。
  
  蒂利透露,他已经发现了一条发生在人身上的新卵子形成的线索。他在两组患了癌症的女性身上进行试验,都采用化学疗法,但其中一组使用的药物中包括用来杀死老鼠卵巢里的干细胞的药物,结果这73名妇女中有72人提前绝经,而另一组妇女中提前绝经的人数不到一半。蒂利说:我们下一步将试着将这些特殊的干细胞从老鼠体内分离出来,分析它们的分子结构。那么,我们就会知道人的卵巢里的细胞是否也有同样的分子结构。如果在的卵巢组织里也有这样的干细胞,那么它的应用前景将十分诱人,而延长人的生育年龄只是它的其中一个用途


PNAS:绝经是为避免与下代竞争
  女性到了一定的年龄都会绝经(menopause),这种现象一直以来是个进化谜题。英国科学家近日研究认为,绝经是为了最小化同一家庭单位内不同代女性之间的生殖竞争。
  
  50年前,美国进化生物学家George Williams针对女性停经的现象提出了祖母假设(grandmother hypothesis),即如果老年的不育女性能够帮助她们的子女存活和生殖,那么自然选择会提高她们生殖后的存活率。
  
  然而,这一理论存在说不通的地方。自然生育(natural fertility,不借助现代医学或技术的生育)的数据显示,祖母哺育(grandmothering)带来的好处太小,女性不该因此在50岁时关闭生殖能力。所以,虽然祖母假设能够解释为什么女性在绝经后仍然能够存活,却不能解释女性为什么绝经。
  
  在最新的研究中,英国剑桥大学的Rufus Johnstone和埃克塞特大学的Michael Cant分析认为,人类的生殖活动非常特殊,生殖代之间几乎没有重叠。在自然生育的群体中,女性平均19岁时生第一个孩子,平均38岁时生最后一个孩子。换句话说,在下一代开始生育时,上一代正好停止了生育。
  
  此外,研究人员还分析了女性分散系统(female-dispersal system)中的生殖竞争。在这种系统中,生殖竞争包括婆婆与儿媳之间的竞争,而年轻女性具有决定性的优势。研究人员针对这种竞争建立了一个数学模型指出,当同一社会单位里的年轻女性开始生育时,年长的女性应该停止生育。
  
  这一模型解释了人类的绝经现象,也有助于更好理解绝经的进化。不论医学水平或其它条件如何,各种社会的女性都会经历绝经。这表明作为进化的后果,人类的生育时间表同遗传结构是硬连接的。
  
  Johnstone表示,此次结果为研究人类绝经和生育开启了新的途径,并为理解其它物种(如虎鲸和巨头鲸)发生在自然条件下的绝经现象提供了新的视角。





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