

孤独的乔治去世时 大约101岁。对于加拉帕戈斯象龟来说,他不算特别老,因为它们可以活到150岁,体重也算不上特别大,只有194磅,而同类象龟的标准体重约为330磅。孤独的乔治之所以值得研究,并非因为他的体格——而是因为他是这个物种的最后一只。
曾经,巨型陆龟缓慢地漫步在世界的大部分地区。巨型陆龟 漫游在印度旁遮普地区,而 Hesperotestudo crassiscutata 则横跨中美洲直至美国南部。它们的巨型化并非是生活在岛屿上的结果——它们在那时就已经非常巨大了。只是,唯一存活下来的巨型陆龟生活在被海洋隔绝的偏远之地,位于世界相对热带的地区,那里不断变化的气候和迅速扩张的人口对它们造成的损害相对较小。
我们未能及时拯救乔治的物种——切罗诺迪斯·阿宾多尼,但遗传学家们仍在试图通过研究孤独的乔治的DNA来拼凑对这些巨物的理解。即使他并不特别,但他的基因却是。作为地球上最长寿的生物之一, C. abingdonii 以及其他巨型陆龟,对于任何想了解某些动物为何能活如此长久的人来说,都具有重要意义。
因此,这群国际遗传学家和生物学家从孤独的乔治和其他一种巨型陆龟身上收集了样本,对其基因进行了测序,并将它们与其他生物进行了比较。他们将他们的研究结果发表在了《自然-生态与进化》杂志上。这种比较使遗传学家能够找出与长寿陆龟相比,其他爬行动物或哺乳动物中出现频率更高的基因(我们称之为正向选择)。通过观察巨型陆龟中哪些DNA片段相对更常见,研究人员可以开始找出哪些特质有助于动物活得更长。这并不意味着他们发现的任何特定基因都是“长寿基因”,但它确实意味着这些基因组可能倾向于促进更长的寿命。

最典型的例子与端粒有关。在所有DNA链的末端,有一些重复序列的片段称为端粒,它们就像DNA链的封盖。我们一开始都有很长的端粒,因为复制DNA的细胞机制并不完美,无法复制整条链——每次复制都会剪掉一小段。如果我们不断剪掉编码重要蛋白质的DNA片段,我们的细胞在几次复制周期后就无法正常工作了。相反,我们剪掉的是端粒,它不编码任何东西。当然,问题在于你无法让它们重新生长,最终你的端粒会变得非常短,以至于细胞无法继续分裂。这似乎是衰老过程的一个重要因素,因此许多抗衰老研究都围绕着如何减缓端粒的衰减或在端粒消失后使其再生。
正如这项研究指出的,巨型陆龟在修复和维持DNA的蛋白质中,尤其是端粒部分,具有基因变异。研究人员认为这表明端粒的维持可能在延长这些龟的寿命方面起到了作用。
但也许更令人感兴趣的是,像孤独的乔治这样的巨型物种如何避免了我们现代生活的一个“瘟疫”:癌症。“大型、长寿脊椎动物的一个重要特征是它们需要更严格的癌症防护机制,”作者在论文中写道,并引用了佩托悖论。
你可能从未听说过佩托或他的悖论,所以请允许我们详细解释一下。
理查德·佩托是牛津大学医学统计学和流行病学教授,他注意到大型动物患癌症的几率并不比小型动物高。这可能对你来说没什么意义,但实际上相当令人惊讶,因为大型动物有更多的细胞。癌症本质上是细胞分裂的疾病——每次细胞分裂都必须复制其DNA,而这个过程很容易出错。这意味着每一次分裂都是一个突变产生的机会。更多的分裂导致更多的突变,更多的突变增加了细胞癌变的风险。由于大型动物拥有更多的细胞,它们理应更容易患上癌症——它们经历的分裂次数更多。但事实并非如此。关于体型和癌症风险的研究显示不同物种之间没有相关性。然而,在同一个物种内部情况则不同。即使在排除潜在的混杂因素后,较高的成年人患癌几率似乎也更高。这并非确凿的证据,但增加了证据。如果即使是身材略高的人患癌几率似乎也更高,那么体型大得多的物种必定进化出了避免癌症的方法——否则每只陆龟都会因癌症而死亡。
尽管体型巨大,陆龟却极少患上癌症。事实上,当这些生物学家研究巨型陆龟的基因组时,他们发现了更多已知能抑制肿瘤形成的基因拷贝,以及可能帮助免疫系统识别和杀死潜在癌细胞的其他基因的重复序列。这些变化单独来看都很微小,但加在一起,它们表明巨型陆龟总体上更能避免癌症。
我们不会详细介绍这篇论文中的所有其他单独发现,因为数量庞大,而且大部分内容都极其详尽和晦涩。例如,陆龟似乎新陈代谢更慢,一些科学家认为这可能有助于减缓衰老。它们还发生了可能有助于调节葡萄糖摄入和抵抗缺氧的突变。所有这些都需要进一步的研究来确定哪些基因具体有助于延长寿命以及如何做到——这项研究只是第一步。在这些发现能够帮助我们保持年轻之前,或者更紧迫地,帮助我们拯救其他加拉帕戈斯陆龟物种之前,还有很多工作要做。目前,知道孤独的乔治即使在他去世后也能为我们了解他的同类做出贡献,这已经很好了。他可能是最后一只 C. abingdonii ,但在我们心中,他是第一名。