孤独乔治的基因可以揭示长寿的秘密

孤独乔治去世时大约 101 岁。对于可以活到 150 岁的加拉帕戈斯象龟来说，它不算特别老，体型也不算特别大，只有 194 磅，而它的陆龟亲戚的标准体重约为 330 磅。孤独乔治值得研究的原因不是它的体格，而是它是同类中的最后一只。

巨龟曾经在世界大部分地区漫游，尽管速度很慢。Megalochelys atlas曾漫游在印度旁遮普地区， Hesperotestudo crassiscutata则横跨中美洲直至美国南部。它们的体型巨大并非生活在岛屿上的结果——当时它们也非常巨大。只是唯一幸存的巨龟生活在被海洋隔绝的偏远陆地上，这些地方气候的变化和迅速增长的人口对它们造成的伤害相对较小。

我们来不及拯救乔治的物种， Chelonoidis abingdonii ，但遗传学家仍在试图通过观察孤独乔治的 DNA 来拼凑对这些巨龟的理解。即使他并不例外，他的基因却很出色。作为地球上寿命最长的生物之一， C. abingdonii和其他巨型陆龟对于任何想要了解某些动物如何能够活这么长时间的人来说都很有趣。

这就是为什么这个由遗传学家和生物学家组成的国际小组收集了 Lonesome George 和另一种巨型陆龟的样本，对它们的基因进行测序，并将它们与其他许多生物进行比较。他们将研究结果发表在《自然生态与进化》杂志上。通过这种比较，遗传学家可以找出哪些基因在长寿陆龟中出现的频率高于其他爬行动物或哺乳动物（我们称之为正向选择）。通过观察哪些 DNA 片段在巨型陆龟中更常见，研究人员可以开始找出哪些特征有助于动物延年益寿。这并不意味着他们发现的任何特定基因都是“长寿基因”，但这确实意味着这些基因组可能有助于延长寿命。

经典的例子与端粒有关。所有 DNA 链的末端都有一些重复序列，称为端粒，它们的作用就像单个链的末端帽。我们一开始的端粒都很长，因为复制 DNA 的细胞机制并不完善，无法复制整条链——每次都会在末端切断一小段。如果我们不断切断编码重要蛋白质的 DNA 片段，我们的细胞就无法在几个复制周期内正常运作。相反，我们会切断不编码任何东西的端粒。当然，问题是你无法让它们重新长出来，最终你的端粒会变得太短，细胞无法继续分裂。这似乎是衰老过程的一个重要因素，因此许多抗衰老研究都围绕着如何减缓端粒的衰退或在端粒消失后再生端粒展开。

这项研究发现，巨型陆龟的 DNA 修复和维护蛋白质（尤其是端粒部分）存在遗传变异。研究人员认为，端粒维护可能在让这些龟类存活这么久方面发挥了作用。

但也许更有趣的是像孤独乔治这样的巨型物种如何避免我们现代生活的灾难之一：癌症。“大型长寿脊椎动物的一个重要特征是它们需要更严格的癌症保护机制，”作者在论文中写道，引用了所谓的佩托悖论。

您可能从未听说过 Peto 或他的悖论，所以请允许我们详细说明。

理查德·佩托是牛津大学医学统计学和流行病学教授，他发现体型较大的动物患癌症的几率并不比体型较小的动物高。这可能对你来说并不重要，但实际上却相当令人惊讶，因为体型较大的动物有更多的细胞。癌症只是一种细胞分裂疾病——每次细胞分裂时，它都必须复制其 DNA，而这个过程很容易出错。这意味着每次分裂都是发生突变的机会。更多的分裂会导致更多的突变，而更多的突变会增加细胞癌变的风险。由于体型较大的动物有更多的细胞，因此它们更容易患癌症是有道理的——它们只是经历了更多的分裂。但事实并非如此。体型和癌症风险的研究表明，物种之间没有相关性。然而，在同一个物种中情况则有所不同。即使在控制了潜在的混杂因素后，身材较高的人似乎患癌症的几率更高。这不是确凿的证据，但它确实增加了证据。如果体型稍微大一点的人类似乎也更容易患上癌症，那么体型大得多的物种一定已经进化出了避免癌症的方法——否则每只乌龟都会死于癌症。

尽管体型巨大，但陆龟似乎很少得癌症。事实上，当这些生物学家研究巨型陆龟基因组时，他们发现了更多已知可抑制肿瘤形成的基因拷贝，以及其他可能有助于免疫系统识别和杀死潜在癌细胞的基因的重复。所有这些变化本身都很小，但它们结合起来表明巨型陆龟总体上更能避免癌症。

我们不会在本文中讨论其他单个发现，因为它们太多了，而且大多数都非常详细和深奥。例如，陆龟的新陈代谢似乎更慢，一些科学家认为这可能有助于减缓衰老。它们还会发生突变，这可能有助于它们更好地调节葡萄糖吸收并抵抗缺氧。所有这些都需要进一步研究，以确定哪些基因有助于长寿以及如何长寿——这项研究只是第一步。在这些发现能够帮助我们保持年轻——或者更紧迫地帮助我们拯救其他加拉帕戈斯象龟物种之前，还有很多工作要做。现在，很高兴知道孤独乔治即使在去世后也能为我们了解它的种类做出贡献。他可能是最后一只C. abingdonii ，但他是我们心中的第一位。