伦敦大学学院领导的一项新研究发现，一些蠕虫在遗传上倾向于在年老之前死亡，这似乎通过减少食物需求使群体受益。
建模研究，发表在 Aging Cell ，提供了动物程序性、适应性死亡的第一个证据，该动物由于对社区的好处而进化。
主要作者 David Gems 教授（伦敦大学学院健康老龄化研究所）说：“根据进化论，为了给亲人留下更多食物而进行的利他性死亡通常无法进化。这是因为其他寿命更长的人会消耗利他同志留下的资源并在竞争中胜过他们，这就是所谓的公地悲剧。
“但最近发现野生 C.线虫 蛔虫生活在相同蠕虫的群落中，这将阻止具有不同基因的长寿蠕虫接管。”
研究人员解释说，进化理论家最初认为，老龄化是为了减少人口而进化，以增加年轻人的食物供应，但科学家后来证明，这对大多数动物物种来说是不正确的，因为长寿的非利他主义者通常会受到青睐。自然选择。
然而，某些有机体拥有似乎是自毁程序，阻止它们活过一定年龄。例如，在微小的蛔虫C.线虫 ，特定基因的突变可以大大延长它们的寿命，大概是通过关闭缩短寿命的程序。
在当前的研究中，伦敦大学学院的研究人员调查了 C.线虫 通过设计 C 的计算机模型，了解为什么程序性死亡可能对他们有用。线虫 在有限的食物供应上生长的殖民地。他们通过产生相当于菌落种子（一种称为 dauer 的蠕虫的传播形式）来测试较短的寿命是否会增加菌落的繁殖能力。
他们发现，更短的寿命，以及更短的繁殖期和降低的成虫摄食率，提高了群体的繁殖成功率。
第一作者 Evgeniy Galimov 博士（伦敦大学学院健康老龄化研究所）说：“多年来，众所周知，程序性细胞死亡有益于生物体，但我们现在意识到程序性有机体死亡也有利于动物群落。”
这些发现对衰老生物学的研究具有重要意义，其中大部分是使用 C 进行的。线虫 .其他动物的基因与缩短寿命的蠕虫基因相似，会导致晚年疾病发生，因此更深入地了解这些基因的功能可能有助于医学研究。
但研究人员警告说，他们的最新发现只针对生命周期适合这种适应性机制的蠕虫。
Gems 教授说：“我们的研究结果与衰老在一方面是有益的这一古老理论相一致，因为它们表明通过早死来增加您的亲属的食物供应是一种成功的策略，我们称之为消费者牺牲。但是适应性死亡只能在某些特殊条件下进化，即密切相关的个体不会与非亲属混合。所以预计这不适用于人类，但它似乎经常发生在菌群微生物中。”
Galimov 博士继续说：“某些类型的鲑鱼似乎可能会发生适应性死亡，这些鲑鱼在河流上游大量产卵和死亡。已经证明，腐烂的死鲑鱼可以滋养鲑鱼苗。我们称这种形式的适应性死亡生物量牺牲。”
这项工作说明了降低个体的进化适应度如何可以提高群落中生物群落的适应度。
作者说，他们工作的下一个阶段是研究实际的 C。线虫 殖民地来测试模型预测的行为，然后利用这些知识构建更现实的模型来理解适应性死亡。
参考：“缩短寿命和降低繁殖力可以提高虚拟 秀丽隐杆线虫的菌落适应性 ” 作者：Evgeniy R. Galimov 和 David Gems，2020 年 4 月 17 日，老化细胞 .
DOI：10.1111/acel.13141
这项工作由 Wellcome 资助，并得到 BBSRC 的支持。
