哺乳動物,也稱獸類,擁有多種社會組織,如獨居、配對和群居等。群居形式多樣,包含以裸鼴鼠為代表的真社會和以金絲猴為代表的重層社會。群居還可根據成年雌性和成年雄性獨居或與多個異性共居的情況,劃分為一雄多雌、一雌多雄和多雄多雌。同時,不同哺乳物種的最大壽命也呈現較高多樣性,例如,一些鼩鼱類最長只能活2年,而弓頭鯨壽命可長達200多歲。目前,關于哺乳動物的社會組織和最大壽命之間是否存在協同演化尚不清晰。
2月1日,中國科學院動物研究所研究員周旭明團隊整合系統發育比較方法和組學方法,開展了社會性組織和壽命的跨物種比較研究。該研究利用系統發育比較分析方法對約1000種哺乳動物進行分析,發現群居物種比獨居物種更長壽。研究通過對社會組織與壽命的獨立模型和關聯模型的比較分析,發現在群居物種中短壽向長壽的轉化率更高(圖1)。上述研究表明壽命的演化依賴于社會組織的演化,即在哺乳動物中,社會組織與壽命之間存在關聯演化。
該研究通過對94種哺乳動物的腦轉錄組的比較分析,鑒定出31個在表達水平上共享的基因以及激素和免疫相關的通路參與了社會組織與壽命的關聯過程(圖2)。選擇壓力分析進一步識別出8個在社會組織和壽命中共享的基因,其表達水平顯著變化且受到自然選擇作用,這些共享的基因和通路可能在壽命和社會性的協同演化中發揮重要作用。
相關研究成果以Correlated evolution of social organization and lifespan in mammals為題,發表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。研究工作得到國家自然科學基金、北京市科學技術委員會和中科院戰略性先導科技專項的支持。澳大利亞西澳大學科研人員參與研究。
圖1.哺乳動物社會組織與壽命關聯演化
圖2.哺乳動物社會組織與壽命的分子機制探究
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