ecoliugy的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/ecoliugy

博文

线虫和果蝇的情人节:想你就要老命了 精选

已有 4840 次阅读 2014-2-14 17:59 |系统分类:科普集锦|关键词:性,,线虫,,果蝇| 线虫, 果蝇

艺术表达的爱准确地表达了生命世界的规律

早晨随意浏览了几篇science文章,其中有两篇讲述雌性和雄性爱人之间的化学战争的。今天恰巧是情人节,可简单翻译介绍一下文章中所描述的自然界中情人间的残酷现实。雌性和雄性之间是如何相互影响,并最终影响寿命长短的。在自然界中,动物的雌性关系除了性爱,还涉及衰老和死亡。

日常生活中我们所说的寿命,一般是指男女共同生活在一个圈子之中的存活时间长度。这其中经历了诸多生理发育、感情变迁和疾病灾变的过程,通常情况下不容易被感知。动物世界的寿命则更加不易被认识。

science发表的一篇评文章中写到,仅仅是感知到异性的就会缩短动物的寿命(Merely perceiving the opposite sexcan shorten an animal’s life span)。科学上早已发现,生孩子会折寿母亲,特别是线虫和果蝇的社会中,交配甚至导致了雌性的死亡。在很多动物的发育过程中,异性的出现会降低自己的适合度,会加速衰老和死亡。更加令人惊叹的是,science文章中说,线虫只要感知到异性(无需交配)就会引发损伤,简短寿命。真可说是:想你就真是要老命了。

线虫是生物学的模式生物,种群中拥有少量雄性(<0.1%,其它则是具备雌雄生殖器的雌雄同体。通常情况下,雌雄同体的线虫是不愿与雄性交配的,常通过自交繁殖以保持自己的基因。但雄性线虫也绝不会放过自己把妹的机会,而且进化出了相当高深的内功。斯坦福大学科学家利用人工饲养的线虫发现,存在雄性的线虫种群中,雌雄同体的寿命会缩短20%。雄性线虫和雌雄同体线虫交配之后,通过精液会启动一些分子信号,缩短雌雄同体的寿命。雄性线虫通过释放激素,雌雄同体的线虫感知后,大量基因表达引发的一系列生理行为。雌雄同体的线虫活动会逐渐减弱,麻痹,组织衰退,身体衰老,并死亡。这种现象被称为“雄性诱导死亡”(male-induced demise)。


线虫哥哥露个脸,妹妹就离死亡不远了(10天短一截)

雄性线虫为何要杀“爱人”呢?科学家猜测,这是一场一切为了孩子的蓄意谋杀。由于雄性线虫在种群中数量很少,能找到妹子的几率不高,所以它的手段变得有些残忍。雄性线虫在交配之后,为了替宝宝节约宝贵的资源,或减少其它男人(雄性)获取爱人的机会,所以在精液中启动了雄性诱导死亡程序。据说,这种要命的感情关系已经有2--3千万年的历史,且在进化上相当保守。由此引发出众关于性、衰老和死亡的生物学问题,还有待进一步探索。


果蝇妹妹的内功:体内的杀手锏性激素激(银光染色部分)

果蝇的世界中,爱情也是要老命的。在感知过程中,与线虫的角色却恰恰相反,果蝇社会中是雌性折损雄性的寿命。果蝇的性过程中,果蝇哥通过精液中的化学物质和有毒蛋白,增强果蝇妹纸的产卵行为并缩短其寿命,以增强自己的适合度。为补偿自己的生存能力,雌性果蝇则进化出通过性激素损伤果蝇哥哥的老命这一手段。2013年的science文章报道,雄性果蝇前足感受到雌性果蝇的性激素后,会引发一系列生理反应,雄性果蝇的脂肪储存量会逐渐减少,抵抗饥饿的能力减弱,寿命减短。基因组分析表明,雄性果蝇感受到雌性两天后,若不能交配,那么一系列和寿命有关的基因便会表达。要是一直不能找到妹纸,那么雄性的寿命可能会缩短40%,活生生憋出个短命来。通过军备竞赛,果蝇哥和果蝇妹纸在爱情面前,竟然各自偷偷练就了一首杀手锏,边爱边捅刀子。


果蝇和线虫想到就要命的生理通道

果蝇残杀情人的方式与线虫有相似也有不同的地方。雄性线虫残害雌雄同体的妹纸,原因是雄性线虫的数量非常少,遇到妹纸的概率不大,所以就只能出狠招了。不仅能利用激素,相见时就启动危害系统,而且能通过精液进一步减短雌性的寿命;果蝇的社会中则雄性的比例较高,也很滥情。雌性果蝇毒害雄性获得的适合度,或许早已被雄性果蝇滥交的行为抵消了吧。

胡适说“爱情的代价是痛苦,爱情的方法是要忍得住痛苦。”在动物界的爱情真理面前,胡大师所言的爱情明显弱爆了。动物的爱,不仅是痛苦,那简直是要命啊!


Reference:(图13 来自网络;24截自文献)

Daniel et al.2014. Chemical Warfare in the Battle of the Sexes. Science 343 (6170): 491-492

Gendron et al.2013. Drosophila Life Span and Physiology Are Modulated by Sexual Perceptionand Reward. Science. 343 (6170): 544-548

Maures et al.2013. Males Shorten the Life Span of C. elegans Hermaphrodites via SecretedCompounds. Science. 343 (6170): 541-544




http://blog.sciencenet.cn/blog-300114-767540.html

上一篇:月亮水母变态发育之谜
下一篇:火烧花开一百年

9 柳海涛 邵艳军 赵序茅 王春艳 胡洪涛 李志俊 biofans wangqinling crossludo

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (4 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2018-5-22 21:58

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007-2017 中国科学报社

返回顶部