蚂蚁不会得老年痴呆症
澳门威尼斯人注册蚂蚁和衰老的惊人发现

照顾幼虫的齿形小蜂。令人惊讶的是,科学家们发现,年龄较大的员工的工作表现和年轻人一样好:“A型人格的人不会感到倦怠!生物学家詹姆斯·特拉尼洛说。摄影:Alex Wild
这是生活中一个令人心酸的事实:无论我们做多少运动,或者喝多少麦草冰沙,我们的身体仍然会衰老。随着岁月的流逝,皮肤出现皱纹,视力衰退,听力衰退。这就是衰老——衰老的自然过程。所有的动物都会死亡,除了极少数的幸运儿:例如,粗眼岩鱼可以活200多年,几乎没有衰老的迹象;在500多年前死于疾病、事故或捕食。这种罕见的、不老的动物是科学上的珍品,也许能提供我们人类衰老的方式和原因的线索。现在,波士顿大学的科学家们在永葆青春的名单上又增加了一种生物:小蚁菲多尔齿蚁。
2016年1月6日发表在《英国皇家学会学报B》(Proceedings of the Royal Society B)上的一项新澳门威尼斯人注册网站研究报告称,在实验室中存活长达140天的齿形小蚁在死亡前没有表现出与年龄相关的衰退迹象。没有。由于蚂蚁是一种群居物种,这一新发现可能对我们最关心的群居动物——人类——有意义。

“我不想断言蚂蚁的大脑就像人类的大脑一样,因为它们当然是非常不同的,”加州理工学院博士后、论文的主要作者伊莎贝尔·吉拉尔多(2014届GRS)说。“但是当我们观察群居昆虫的行为时,有一些东西很吸引人,也很有趣,因为我们认为,也许这与我们自己的社会组织相似。”吉拉尔多于2014年在波士顿大学获得生物学博士学位,她的论文澳门威尼斯人注册网站研究由国家老龄化澳门威尼斯人注册网站研究所和国家科学基金会资助,并获得了著名的Belamarich最佳生物学论文奖,这是皇家学会新论文的基础。她说:“通过观察群居昆虫,也许我们可以了解到社会互动如何塑造行为或神经生物学,这是我们在一个单独的系统中无法了解的。”
澳门威尼斯人注册网站研究蚂蚁如何衰老的想法始于吉拉尔多和生物学教授詹姆斯·特拉尼洛的一次谈话,特拉尼洛是皇家学会论文的联合主要作者,也是吉拉尔多的论文导师,他谈到了罗伯特·弗里德兰德的工作。罗伯特·弗里德兰德是布莱根妇女医院的一名医生,澳门威尼斯人注册网站研究细胞死亡在阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病中的作用。吉拉尔多说:“我们阅读了一些澳门威尼斯人注册阿尔茨海默病和人类衰老的文献,以及一些分子机制,澳门威尼斯人注册网站研究了大脑中的细胞死亡。”“其中一些对话让我们想知道,‘蚂蚁的大脑里发生了什么?’”
她决定一探究竟。她的计划是:检查数百只牙齿齿条小工作者——特拉尼洛实验室的“实验室老鼠”——并寻找随着年龄增长而发生在人类身上的类似现象:大脑某些区域的细胞死亡更多,某些重要的神经递质(如多巴胺和血清素)水平较低,日常任务表现较差。当然,工蚁的日常工作与我们大多数人不同。它们的工作包括照顾幼虫,跟随信息素的踪迹合作收集食物,以及清除死去的昆虫。测量蚂蚁的表现需要坚持、耐心和聪明才智。例如,为了观察工蚁对信息素轨迹的追踪程度,澳门威尼斯人注册网站研究人员铺设了一条人工化学轨迹,并拍摄了蚂蚁的踪迹,记录了它们偏离路线超过一厘米的次数。吉拉尔多和她的同事花了大约两年的时间来收集数据。当她分析它时,她和特拉尼洛对结果感到惊讶。

特拉尼洛说:“我们知道,工人们一开始并不擅长做事情,但后来他们学会了行为,扩大了自己的技能。”“所以我们预计这些功能会有一个正常的曲线——它们会改善,达到峰值,然后下降。它会像我们人类一样:我们的听力开始衰退,我们的视力开始衰退,运动协调能力开始衰退,记忆开始衰退——这是对生活的伟大描绘,不是吗?然后最终我们会死去。所以我们认为我们会在蚂蚁身上看到同样的事情,但我们没有。”
事实上,蚂蚁并没有以科学家测量的任何方式变老,而且它们的一些行为,比如追踪信息素的能力,实际上有所提高。随着年龄的增长,蚂蚁也变得更加活跃,这是我们这些一年比一年更陷在垫子里的沙发土豆的榜样。
最大的问题是,怎么做?,为什么?我们如何才能更像蚂蚁,至少在避免衰老的能力上更像蚂蚁?目前的答案是:我们不知道,我们不知道,不,还没有。“我们就正在发生的事情进行了很多讨论。简而言之,还有很多澳门威尼斯人注册网站研究要做,”吉拉尔多说。吉拉尔多说,也许先进的社会组织使蚂蚁的大脑更高效、更有弹性,也许是因为工蚁不繁殖,或者因为它们生活在低氧环境中。“这不是一个简单的答案,”她说。
科学家们也不确定为什么不死蚂蚁会死,除了意外或被捕食。他们也无法回答这个问题的反面:有没有什么东西能让蚂蚁变老?咖啡吗?香烟?酒吗?糟糕的音乐吗?“可能是网络电视,”特拉尼洛说。
特拉尼洛说,这项工作告诉我们很多澳门威尼斯人注册社会性昆虫大脑中行为发育和衰老是如何进行(或不进行)的。他说:“希望这将对该领域做出重大贡献。”但这项澳门威尼斯人注册网站研究不太可能生产出一种基于抗衰老的血清,至少短期内不会。相反,这项工作回答了一些小问题,这些问题可能会及时回答一些更大的问题。
“这就是基础澳门威尼斯人注册网站研究的美妙之处,”吉拉尔多说。“如果我们愿意提出一些真正基础的科学问题,拓宽我们的视野,我们就能对神经系统如何工作以及衰老如何工作有一些有趣的见解。”
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