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为什么年长的母亲的后代不容易长寿

马萨诸塞州伍兹霍尔市-在人类和许多其他物种中,年长的母亲的后代表现不及年幼的母亲。他们不健康,或者寿命不长,或者后代少。一个长期的难题是为什么进化会在许多物种中保持这种母体效应,因为这些后代的后代不太适合生存和繁殖。

在轮虫(微观无脊椎动物)的一项新研究中,科学家在野外被捕食的威胁或食物供应减少的情况下,在一些真实和模拟的环境中(包括相对繁华的实验室文化)测试了长辈后代的进化适应性。他们证实,这种称为“母体效应衰老”的母体年龄效应,确实会降低后代在所有环境中的进化适应性,主要是通过降低生育高峰期的生育力。他们还提出了可能发生这种情况的进化机制。这项研究由领导克里斯汀格里布尔的的海洋生物实验室和克里斯蒂娜·埃尔南德斯的伍兹霍尔海洋研究所,本周发表在《美国国家科学院院刊》上。

格里布尔说:“这项研究是独特的,它将我们以前的工作中的实验室数据与数学模型结合起来,解决了一个长期的老化过程中的问题。”“自然选择应该淘汰那些年纪较小的母亲的后代。那么为什么我们在如此众多的物种中看到这种现象呢?”

为了解决这个问题,Hernández和合作者建立了数学模型来首次计算自然选择压力对后代人口生存和生育力的影响,其强度取决于其母亲的年龄。他们发现这种称为选择梯度的压力随着产妇年龄的增长而下降。

埃尔南德斯说:“由于选拔压力随母亲年龄的增长而降低,因此可能不足以从人群中消除这些不适合的[后代]。”

Gribble补充说:“因此,母体效应衰老将持续并继续在人群中发展,即使它导致适应性下降。”他们尚未完全了解导致子代质量随产妇年龄下降的遗传机制。

该小组开发的模型可以应用于各种物种,以评估母体效应衰老的适应性后果。格里布尔说:“只要像我们一样,拥有关于不同年龄母亲的后代寿命和繁殖力的实验数据,就可以在许多生物体中解决这个问题。”

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