2012年高中语文 暑假科技文阅读素材之身边的科学 （二）洞螈永恒的青春素材.doc

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1、洞螈：永恒的青春这种奇异的小型两栖类动物活到80岁时仍无任何衰老迹象！洞螈永葆青春的秘诀是什么？新近的一项研究似乎可揭开这个生物谜团…… 洞螈身上有多项记录：长寿记录（寿命可超过100岁）、绝食记录（可8年不进食）和屏吸记录（可在没有氧气的条件下存活3天）。奥地利医生和自然科学家约瑟夫·尼古拉·洛朗（JosephusNicolausLaurenti）于1768年在他的家乡发现了这种被当地人称为“幼龙”的动物，但当时并不了解它的这些神奇特性。怀着一种美妙的预感，约瑟夫·尼古拉·洛朗为它起名为“普罗蒂斯”(Proteas)，这是希腊神话中一个年老

2、又执拗的海神的名字，只有当她被链条锁住或是怒气消散时，才会吐露出她的预言。300年来，洞螈一直让科学家们着迷，却从不轻易吐露它的秘密。为了揭开洞螈身上的谜团，60年前在比利牛斯山的一个山洞里，有人建造起一个培育实验室。而直至今日，经过漫长岁月积累起来的相关信息才使人们得以深入了解它不同寻常的新陈代谢方式。 一个数学模型   洞螈生性谨慎。它是亚得里亚海岸山区的地区性动物，生活在深邃岩洞内的水中。这种有尾物种（即成年阶段仍保留尾巴的两栖类动物，如娃娃鱼）每天的活动时间只有五分钟，足以使哪怕最有耐心的观察人员都感到泄气，更何况获取的样本根本不足以

3、对其进行充分的研究。“在获取的样本中，生物学家们只能观察到更容易出现的幼年洞螈，它们通常出现在洞穴研究者们容易进入的集体觅食区里。”法国国家科研中心慕里斯站的研究员和极端环境专家奥利维耶·纪尧姆（OlivierGuillaume）解释道，“然而，研究结果显示，幼年洞螈和成年洞螈会相互避开。每个年龄段的洞螈都有自己的领地，负责交配的雄性成年洞螈则被边缘化，这一点与人类完全不同。在慕里斯，只有我们能够研究到成年的洞螈样本。借助1958年第一批洞螈出生以来留下的记录，我们可以推算出它们的年龄。”   通过汇集这个世界上独一无二的培育实验室所有的珍贵

4、数据，奥利维耶·纪尧姆和他的同事们建立了一个数学模型来展示洞螈群体中个体的成长。结果发现，洞螈在15.6岁时达到性成熟，每12.5年产35个卵，哪怕到了80岁的高龄，也不会有任何衰老的迹象。除了其他成年雄性个体外，这种穴居动物在自己的生活环境里没有天敌。然而它却非常脆弱，尤其是那层非常薄的皮肤，难以承受哪怕是轻微的抓伤。一旦受伤，病原因子就会侵入到它的机体内造成伤害。此外，它对水污染也很敏感，如果遭遇，只能坐以待毙。尽管存在这种意外死亡的机率，但生物学家依然认为洞螈拥有永葆青春的秘诀，能使它在衰老的过程中保持年轻的容貌。这也是人类长久以来的梦

5、想。   3用心爱心专心对冷血脊椎动物来说，寿命长短通常与体型大小紧密相关：动物体型越大，它的寿命就越长。按照这个推论，洞螈的特性更为惊人。究竟是什么永葆青春的秘密使得这种小小的两栖动物的寿命长短不亚于日本大鲵（饲养情况下寿命可达130年）？而它的体重只有日本大鲵的千分之一。这种身长只有20多厘米的小动物是通过何种生物奇迹与最大的哺乳动物蓝鲸在寿命方面相媲美呢？   附属于法国里昂第一大学的慕里斯研究团队首先对一个问题产生了疑问，即洞螈是否不同于其他物种，发展了自身极为有效的抗氧化机理，以避免氧化衍生物的产生。而氧化衍生物的自由基在经过大量聚

6、集后，会引起氧化应激，进而对细胞产生损害，加速细胞的老化。现在这种假设已经被排除了：它的抗氧化活动与其他寿命更短的物种没有区别。那么，它的长寿是否可能与它慢吞吞的生活节奏直接相关呢？然而，经过对它的基本代谢即能量消耗水平进行测试，也没有发现任何特别之处。 秘密在于能效   在研究者们看来，洞螈长寿的秘密在于它的能效，更准确地说是它体内线粒体的效率。这些生物“机器”在细胞里对三磷酸腺苷分子进行合成，以产生用于化学反应的能量。他们提出，较之所消耗的氧气，三磷酸腺苷的产量非常大。由于洞螈活动量小，且生理特征特殊，它的这种高效能可以减少体内垃圾如氧化

7、衍生物的产生，使它无需限制基础代谢，无需进一步加强抗氧化活动。尽管细胞内能量产生、氧化衍生物的排出和冷血动物寿命长短三者之间的关系还没有很好地建立起来，但这种概述与对活体的观察相符。“可以确定的是，与其他物种相比，洞螈能够很好地经营体内的储备，非常节约地使用经消化得到的能量副产品。”奥利维耶·纪尧姆提醒到。   为了了解更多情况，研究人员们现在决定深入研究洞螈的染色体组。“我们尤其对TOR（targetofrapamycin）基因感兴趣.”慕里斯研究站成员、里昂第一大学的亚那·乌杜隆（YannVoituron）表示。TOR是一种多功能基因，主

8、要用于调节生长和多细胞器官内的代谢。“这种基因在衰老过程中发挥重要作用。我们想对洞螈的这种基因进行排序，看看有无特别之处。”   这种基因能帮助我们识破看似纤弱的洞