今日快看!什么样的原因让「双壳贝类·明」活了507年还没有自然死亡

作者：@太空生物学·黄媂

(资料图片)

编辑：@外空生物学·黄姤

目前已知最长寿的一只蛤蜊，它的寿命达到了507年，然而这只蛤蜊活体在非自然的情况下死亡了，因为它为科学“献身”了，也许长寿的秘诀就藏在硬壳的背后。

图源：Pexels｜图解：蛤蜊

年龄是如何被确定的？

双壳类动物是一种生活在海洋、湖泊、河流等水域中的贝类动物，这类动物特点就是有一对相连的壳，例如蛤蜊、牡蛎、扇贝和砗磲都是属于此类物种。

一只年龄有507岁的蛤蜊，这个岁数的数值是研究人员通过「硬化年代学」的方法测定出来的，利用这个方法对蛤蜊进行年龄测定，就可以得到它准确的出生年份。

「硬化年代学」这种测定方法，就是利用贝类生物坚硬的外壳，就可以得追溯到它们出生的年代。这个测定方法仿效的是「树轮年代学」，测算树木的年龄是通过树木的年轮从而测定出年代的方法。

图源：Pixabay｜图解：树木的年轮，一圈代表1年

基于水温、食物资源缺乏又或者是季节性变化的原因，双壳类动物会在贝壳上以每年作为单位的形式生长出一条粗幼不一的生长线。

由于蛤蜊在活着的时候每年都有生长线重叠，因此就可以利用它们贝壳上的生长线来追溯它们出生和死亡的时间。目前追溯到生长线年代最久远的蛤蜊贝壳出生的年代为公元649年。

图源：Pixabay｜图解：双壳类动物的壳上每年会形成粗细不一的生长线

通过「硬化年代学」的方法目前发现了寿命最长的蛤蜊，名字叫做「明」。事实上，「明」是一只北极蛤，它们是生活在北大西洋两侧的大陆架上的物种，这种北极蛤喜欢栖息在海水温度较低的水域，一般海水温度超过16℃的水域是很难见到它们的踪影。

自从这只寿命为507岁的北极蛤被发现之后，一些媒体将它称为软体动物「明」，因为它出生的年代是在1499年，这个时间段对应的是中国明朝。

刚开始发现这只北极蛤「明」的时候，它与其他蛤蜊一样在冰冷的海水中浸泡静观岁月的更迭，它亲身经历了小冰期直到冰期的结束，“目睹”了冰岛在过去的几个世纪间从无人问津的乡村发展到世界上科技最先进的国家之一，同时也见证了科学的崛起，直到研究人员在2006年为了从它的身上提取历史信息从而做出了让“明”为科学“献身”的决择。

因为硬化年代学这个方法是需要得到壳的横截面，然而横截面唯一获取的方法就是要将壳里面的软体组织去除掉，就这样「明」就为科学“献身”了，最终鉴定出「明」的确切年龄为507岁，「明」的软体组织和剩余的贝壳被一起埋葬于海底，正所谓：【生于大海，终于大海。】

图源：Pixabay｜图解：北极蛤

群体双壳类的动物也许是地球上寿命最长的生物，有些双壳类的物种能够存活100多年，例如：

活了190年的珍珠贻贝；

活了168年的太平洋潜泥蛤；

虽然巨型深海牡蛎的壳并没有粗幼的生长线，不过通过放射性碳的测算方法可以测算出有些牡蛎的年龄达到了500年以上，但是这种测算方法存在一定的误差。

图源：colorhub｜图解：珍珠贻贝

蛤蜊寿命如此之长的秘密

长寿一直是科学的未解之谜，关于长寿的现象有很多种解释，不过每一种解释都为长寿的秘诀提供了线索，科学家在研究长寿的过程当中发现了一些动物拥有避开衰老的方法，这些动物有双壳贝类、水母、管虫、龟类和鲨鱼等等。或许了解这些生物的长寿秘诀，能够引导科学家研究出让人类延长生命的方法。

图源：colorhub｜图解：水母

双壳贝类长寿的秘诀目前有一种解释是它们的身体构造、生活环境和行为模式等三个因素，又或者要同时具备这三个条件。

长寿的动物都是变温动物，双壳贝类也不例外，变温动物需要从外部的环境获取热量，特别是那些生活在较冷区域的物种，因此双壳贝类就是通过这种行为模式和较冷的生活环境让双壳贝类同时拥有了抗衰老的两个功能。

然而，却有另一些生物学家指出双壳贝类之所以会如此长寿是因为以下三个因素：

因素一：

双壳贝类无法通过自身产生热量，所以产生的氧自由基并不多，养自由基是线粒体活动后产生的有害分子，同时也被认为是造成衰老的其中一个原因。

因素二：

通过分析双壳贝类动物的蛋白质，发现它们的蛋白质错误折叠率很低，由于蛋白质在复杂的折叠下才可以正常运作，因此精确的折叠会根据时间而慢慢丧失，这也是造成衰老的另外一个原因。

因素三：

双壳贝类的新陈代谢率也很慢，这也会让它们活得更长寿，年幼时它们活动于水层的时间比较频繁，但是成年后它们几乎都是隐藏在淤泥下面，极少出来活动。

图源：colorhub｜图解：贻贝

北极蛤是生长最慢的物种之一，与其他的双壳贝类相比，它们的新陈代谢率也属于最低的级别，在同等的低氧环境中，北极蛤的存活能力明显比其他双壳贝类强，原因在于北极蛤可以减少身体新陈代谢的时间，甚至可以将时间减掉99%，持续的时间可以长达一个星期，凭借这个新陈代谢的功能它们就能够在少氧的环境生存60多天。

双壳贝类在冰冷的海水的环境下生活，这样一来产生氧自由基就减少了，蛋白质错误折叠下降了，新陈代谢率也降低了，这三个因素也许是‘蛤蜊长寿的秘诀。

图源：colorhub｜图解：北极蛤

生活环境是把双刃剑，有些环境会缩短蛤蜊的寿命，而有些环境则会增加蛤蜊的寿命。

「明」生活的海水温度大约只有6-7℃，假如「明」生活的海水温暖是较暖和的，那么它的寿命有可能会减少。但是海水的温度并不是让蛤蜊寿命减短的唯一因素，还有其他的因素，比如：

洋流的导入会改变海水的盐度和反复出现含盐度多变的情况。

洋流的导入还会污染周边的海水，这样就会出现海水环境不稳定情况。

安稳的生活环境对双壳贝类的寿命影响是很大的，当进入海平面之下就是海洋的世界了，这里有一个安逸的栖息环境， 越着海洋深度的增加，越深就越安全。

图源：网络｜图解：北极洋流变化模拟图

双壳贝类的壳随着年龄的增长，它们的壳由小变大、从薄增厚，能够碎壳猎食它们的捕猪者为数不多。有一些很多双壳贝类甚至会把自己埋藏在淤泥之中，这样被捕食的几率就大大减少了。

假如上面的因数可以解释双壳贝类寿命长的原因，那么用相反的因素就可以反推出这些双壳贝类的寿命并不会很长。

举例说明：

假设双壳贝类生活的环境是海水暖和的、深度也比较浅、海水的含盐度也不稳定、将自己暴露在海洋中、常常活动于海底增加自己的新陈代谢率，那么答案就显而易见了。

答案是肯定的，这样的贝类寿命肯定是不长的，例如海湾扇贝就是生活在与北极蛤相反的生活环境中，它们只有短短的一到两年。

图源：Pixabay｜图解：海湾扇贝

探究双壳贝类现存的两个理论

无论双壳贝类寿命长的秘诀是否可以被破解，但是这些物种都有寿命长短之分，虽然寿命长的双壳贝类活体并不多，不过目前已经探究出两个现存的理论。

理论一：

假如氧自由基与寿命有关，那么就说明了“明”的抗氧能力非常强。

实验案例：

位于马萨诸塞州的海洋生物实验室，奥斯塔德在这里对双壳贝类物种在氧自由基压力下的存活能力进行了研究，实验的对象寿命分别是北极蛤、2年的海湾扇贝、20年和100年的蛤蜊。

奥斯塔德将能够产生氧自由基的化学物质放进了状装有蛤蜊的水箱，实验结果如下：

2岁的海湾扇贝存活了2天后全部死亡；

20岁的蛤蜊存活了5天后全部死亡；

100岁的蛤蜊存活了11天后，还有一半存活着；

北极蛤并没有受到化学物质的影响，它们在15天之后身体状况仍然完好。

甚至将其他几种不同方式破坏细胞的化学物质倒入水箱，数天之后北极蛤的身体状况都没有出现异常的情况，这些实验的结果证实了 ——寿命长的物种拥有对氧自由基和有害的生命副产物有很好的耐受性。

图源：网络｜图解：自由基与人体健康

理论二：

虽然蛤蜊没有大脑，但是北极蛤对治疗阿尔茨海默病有重大的意义。当蛋白质错误折叠时，北极蛤不但没有让细胞功能正常运作，反而让让它们聚在一起。阿尔茨海默病的特征就是大脑出现缠结的现象和那些粘在一起的错误折叠蛋白质斑块。

实验案例：

奥斯塔德使用了几种方法分别从北极蛤和寿命为7年的海湾扇贝、30年和100年的蛤蜊液体细胞中提取蛋白质，并且让这些蛋白质发生错误折叠，然后进行对比，实验结果如下：

北极蛤的蛋白质对错误折叠有极强的抵抗能力，这种能力比海湾扇贝和不同年龄的蛤蜊都强，这说明了北极蛤有一个自我蛋白质保护的机制。

北极蛤的蛋白质基因比人类蛋白质基因强大了，特别是导致阿尔茨海默病斑块的蛋白质——β-淀粉样蛋白，一旦破解了北极蛤蛋白质错误折叠的密码，就可以研发出相应的治疗方法。

图源：Pixabay

黄媂结语·生命长寿是生物学很难解开的谜题

科学家在一直尝试解开北极蛤蛋白质错误折叠的秘密，虽然目前还没有满意的结果，但是已经找到了明确的研究方向。

奥斯塔德实验一的结果告诉了我们，剖析生物对氧自由基的耐受性，无论是对我们人体健康，或者是长寿都有着有利无弊的价值；而实验二的结果告诉我们，有效控制蛋白质错误折叠，不仅可以增加寿命，还可以治疗阿尔茨海默病和帕金森病等疾病。

奥斯塔德实验的结果是科学上的大发现，或许在海洋的某个角落存在比“明”更长寿的蛤蜊，毕竟我们现在对海洋的了解只有5%。

关键词： 双壳贝类 氧自由基 海湾扇贝

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