环境变异性与外源性死亡率作为哺乳动物寿命的相关因素：基于系统发育和深时证据的预先指定比较分析

《Biogerontology》：Environmental variability versus extrinsic mortality as correlates of mammalian lifespan: a pre-specified comparative analysis with phylogenetic and deep-time evidence

　　

摘要

什么因素解释了物种间寿命的巨大差异？本文检验了一个"信息周转"命题——即祖先环境的波动性在控制体重、温度和外在死亡率后应会缩短圈养条件下的寿命（P1），并可能存在谱系命运交互作用（P2）——与经典的外在死亡率预测进行对比，后者认为更安全的生态位允许更长的寿命。本文预先设定决策规则，而非注册第三方协议。通过整合AnAge（4,219条记录）、PanTHERIA、WorldClim/CHELSA气候数据及4,100个物种的哺乳动物系统发育树，采用Pagel's-λ系统发育广义最小二乘法（PGLS），并结合跨越两次大灭绝事件的古生物学数据库化石记录，本文成功复现了寿命-体重标度律（斜率：哺乳动物0.158，鸟类0.212；P < 10?1??）。在最为保守的模型设定下，P1未获支持：弱代理信号在λ = 1及科水平固定效应下减弱或反转，该系列分析最好被理解为重叠的敏感性与稳健性检验，而非独立的证伪；气候系数的等价区间排除了较大效应（树栖程度量级）但不能排除较小效应。基础代谢率的关联同样在λ = 1时消失。将同一分析流程转向生态位安全性后，飞行、树栖、水生和冬眠在原始对比及最大似然λ对比中均具有正值的体重校正系数；在联合模型的λ = 1条件下（n = 652），仅有多次独立起源的树栖性具有统计学显著性（b = +0.106 dex，95% CI 0.065–0.147，P = 5.8 × 10??），而飞行和水生的结果尚不明确，置信区间较宽。祖先重建恢复了数十次独立的树栖获得（简约法42次；最大似然法45–50次；随机映射中位数70–81次，95%范围≈57–94次），相比之下飞行或水生的独立获得仅一到数次。双壳类的地理分布广度与跨越K–Pg和白垩纪末灭绝事件的存活相关联，尽管在控制采样完整性后效应减弱，且这属于属级灭绝现象而非个体寿命机制。龟类寿命约为同体重有鳞类的1.8倍（龟–有鳞类对比n = 179，P = 8 × 10??）。人类寿命在标度平面上属于极端异常值。因此，比较证据最支持外在死亡率制度（生态位安全性）与寿命之间存在强关联的结论，而在本研究可解析的效应量范围内未能检测到环境波动率具有独立作用；本文在推断不确定的地方予以报告，而非宣称零效应或决定性的因果结论。核心分析包含标度律研究中的977个哺乳动物和1,063个鸟类物种、798个具有气候数据的物种、878个具有性状对比的物种、652个纳入联合系统发育模型的物种，以及349个具有基础代谢率数据的物种（树匹配模型中298个）；每项结果均报告各自的样本量。

什么因素解释了物种间寿命的巨大差异？本文检验了一个"信息周转"命题——即祖先环境的波动性在控制体重、温度和外在死亡率后应会缩短圈养条件下的寿命（P1），并可能存在谱系命运交互作用（P2）——与经典的外在死亡率预测进行对比，后者认为更安全的生态位允许更长的寿命。本文预先设定决策规则，而非注册第三方协议。通过整合AnAge（4,219条记录）、PanTHERIA、WorldClim/CHELSA气候数据及4,100个物种的哺乳动物系统发育树，采用Pagel's-λ系统发育广义最小二加法（PGLS），并结合跨越两次大灭绝事件的古生物学数据库化石记录，本文成功复现了寿命-体重标度律（斜率：哺乳动物0.158，鸟类0.212；P < 10?1??）。在最为保守的模型设定下，P1未获支持：弱代理信号在λ = 1及科水平固定效应下减弱或反转，该系列分析最好被理解为重叠的敏感性与稳健性检验，而非独立的证伪；气候系数的等价区间排除了较大效应（树栖程度量级）但不能排除较小效应。基础代谢率的关联同样在λ = 1时消失。将同一分析流程转向生态位安全性后，飞行、树栖、水生和冬眠在原始对比及最大似然λ对比中均具有正值的体重校正系数；在联合模型的λ = 1条件下（n = 652），仅有多次独立起源的树栖性具有统计学显著性（b = +0.106 dex，95% CI 0.065–0.147，P = 5.8 × 10??），而飞行和水生的结果尚不明确，置信区间较宽。祖先重建恢复了数十次独立的树栖获得（简约法42次；最大似然法45–50次；随机映射中位数70–81次，95%范围≈57–94次），相比之下飞行或水生的独立获得仅一到数次。双壳类的地理分布广度与跨越K–Pg和白垩纪末灭绝事件的存活相关联，尽管在控制采样完整性后效应减弱，且这属于属级灭绝现象而非个体寿命机制。龟类寿命约为同体重有鳞类的1.8倍（龟–有鳞类对比n = 179，P = 8 × 10??）。人类寿命在标度平面上属于极端异常值。因此，比较证据最支持外在死亡率制度（生态位安全性）与寿命之间存在强关联的结论，而在本研究可解析的效应量范围内未能检测到环境波动率具有独立作用；本文在推断不确定的地方予以报告，而非宣称零效应或决定性的因果结论。核心分析包含标度律研究中的977个哺乳动物和1,063个鸟类物种、798个具有气候数据的物种、878个具有性状对比的物种、652个纳入联合系统发育模型的物种，以及349个具有基础代谢率数据的物种（树匹配模型中298个）；每项结果均报告各自的样本量。