Science解析动物界的“杀妻”现象

　　

生物通报道  来自斯坦福大学医学院的研究人员发现，实验室雄性线虫分泌了一些信号分子，可以显著缩短异性的寿命。科学家们推测，如果是在生殖后实施这种“雄性诱导死亡”（ male-induced demise）行为，其有可能为了替雄性的后代节约宝贵的资源，或是减少其他雄性获得配偶的机会。这项研究发表在《科学》（Science）杂志上。

多年来人们已经知道，一些雄性线虫和果蝇可以缩短雌性或是雌雄同体动物的寿命。但却并不清楚其原因。一些研究人员推测，有可能是交配的生理应激导致了它们早逝。

然而，斯坦福大学的研究表明，还有除性行为之外的一些东西对此负责——具体说来，雄性正在分子水平上执行一项蓄谋的计划，在孩子的母亲完成它们的任务后杀死它们。

研究人员针对实验室常见线虫：秀丽隐杆线虫展开了研究。这种长1毫米的半透明线虫一般可生存大约20天，正常群体中包含有0.01-0.1%的雄性。剩余的是具有雄性和雌性生殖器官的雌雄同体线虫。尽管雌雄同体可以自交，如果它们与雄性线虫交配则能生成更多的后代。

遗传学副教授Anne Brunet博士“我们发现，雄性线虫诱导了许多与雌雄同体线虫感觉和信号传导相关的基因表达。由此提出了这种可能：雄性诱导死亡不仅是由于交配的生理应激所导致，还与一定程度的活性信号有关。事实上，我们发现将雌雄同体线虫放置在雄性线虫曾经逗留过的培养皿上，就足以诱导雌雄同体线虫过早死亡。”

Brunet的研究表明，雄性甚至可以跨距离启动这一谋杀过程。将这些研究发现扩展至哺乳动物和人类，在需要母亲或父母抚养幼子的情况下，则可能出现与之相反的结果，这听上去真是有趣。

Brunet 说：“在线虫中，雄性一旦交配且在雌雄同体母亲产卵之后，前者就可以将后者抛弃。不需要线虫母亲来照料线虫宝宝，为什么要让她待在那消耗食物？并且，如果她死了，就没有其他的雄性可以得到她，将他的基因导入到基因库中。”

研究人员发现，长期存在年轻的雄性线虫会将雌雄同体线虫的平均寿命缩短20%。这一效应甚至在制止性别混杂或是在雌雄同体线虫不育的情况下仍持续存在，表明交配的生理应激或是生育后代的能量需求都不能对早死负全责。受到影响的雌雄同体线虫表现衰老症状，包括动作减慢，麻痹的发生率增高，全身性衰老和组织衰退。

Brunet说：“甚至长寿和抗压雌雄同体线虫也对雄性线虫诱导的早死高度敏感。”

最后，当研究人员将雌雄同体线虫放置曾经有雄性线虫的实验室培养皿上时，这些雌雄同体也表现寿命缩短，表明雄性线虫留下了一些物质对雌雄同体造成了影响。

然而，有一种方法可以改变这种效应。

Brunet说：“信息素生成缺陷的雄性线虫再也不能诱导雌雄同体线虫强有力的过早死亡。不能感知信息素的雌雄同体线虫也能抵抗雄性诱导的死亡。”

信息素是一些可溶性的、扩散性化学物质，许多动物生成信息素跨距离触动同物种成员间的社会或行为反应。尽管还不清楚雄性线虫是何时及如何分泌这些不明信息素的，当研究人员调查受累雌雄同体线虫的基因表达谱时，其效应是显而易见。

尤其是，他们观察发现只有在存在雄性线虫的情况下，雌雄同体线虫的基因表达才会发生极大的改变。许多的改变影响了神经元中表达或是与神经退行性疾病相关的基因。特异阻断基因表达一种叫做INS-11的胰岛素样肽，可以阻止雄性诱导的死亡。

在这些线虫研究中，研究人员采用的雄性和雌雄同体的比例要远高于通常情况下。然而，Brunet认为一旦发生交配，少数的雄性即可加剧这一效应——尤其是如果这些未知的信息素是分泌于精液中。对于没有交配的群体的影响可以通过这一理由进行解释，无法接近到邻近雌雄同体线虫的雄性线虫分泌精液，不成功地尝试与邻近其他的雄性线虫进行交配。

尽管研究人员首先研究的是一种驯化的线虫，他们在野生型的线虫和另外两种亲缘关系较远的线虫中也观察到了雄性诱导死亡，证实这种现象在2000-3000万年进化过程中保守存在。这种雄性诱导的死亡甚至存在于真雄性和真雌性均等的一些线虫物种中（与哺乳动物相似），表明这一现象不应仅仅归于线虫的特殊习性，如雌雄同体或较低的雄性比例。

Brunet 说：“观察到这种雄性诱导死亡现象存在于几个线虫物种和果蝇中，表明它可能具有某些适应利益。如果能够确定雄性是否也影响了其他物种，尤其是哺乳动物中雌性的寿命，将是有趣的。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐新闻来源：

Stanford study suggests why, in some species, mere presence of males shortens females' lifespan

Researchers at the Stanford University School of Medicine have discovered that males of the laboratory roundworm secrete signaling molecules that significantly shorten the lifespan of the opposite sex.