它靠“能忍”成为最长寿脊椎动物：青春期心脏就严重病变，也不耽误活到四百岁

图片来源：Hemming1952 – Own work, CC BY-SA 4.0/Wikipedia

撰文 | 二七

审校 | clefable

在冰冷的北大西洋深处，曾经游荡着一条鲨鱼。

这是一条格陵兰睡鲨（Somniosus microcephalus）。它大概出生于17世纪，那时的中国还是明朝。一百多年后，美国《独立宣言》诞生时，它才刚刚度过了自己的青春期。这条巨大的生命最终长到了5米长，直到21世纪，成为了一艘捕鱼船的意外收获。

这条雌性格陵兰睡鲨是迄今发现的最大的格陵兰睡鲨，也解答了一个疑惑——这种生物能活多久。

人们一直知道格陵兰睡鲨的寿命极长，但究竟有多少年？这个问题很难回答。对于许多鱼类，它们耳朵里有一个被称为耳石的结构。耳石就像植物的年轮一样，会随着季节长出一圈圈的环带，记录着鱼类的年龄。

但这种方法对格陵兰睡鲨并不实用，它们作为软骨鱼类，没有坚硬的身体部位能够沉积这样的生长层。好在研究者发现了一种巧妙的方法：格陵兰睡鲨眼睛的晶状体含有一种代谢非常缓慢的蛋白，在体内合成之后几乎就不再更新了。因此，可以分离出鲨鱼幼年时期形成的组织，再进行放射性碳定年。

这项研究2016年发表于《科学》（Science）。研究者一共统计了28头格陵兰睡鲨的眼部蛋白，其中的大多数都是作为渔获的副产物被困渔网死亡的。他们最后确定，这条身长5米的雌性格陵兰睡鲨是28头格陵兰睡鲨中最年长的，它的年龄达到了392±120岁，让它明确成为了已知寿命最长的脊椎动物——没有之一。（如果将无脊椎动物包括在内，已知寿命最长的动物是一只名为Ming的蛤蜊，它活了507岁。）

在格陵兰岛北部海域，研究船”桑娜号”放生一条格陵兰睡鲨后，该鲨鱼浮出海面。（图片来源：Julius Nielsen）

老而不衰

格陵兰睡鲨的某些身体部位似乎不会受衰老影响，最近发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的一项研究就发现，格陵兰睡鲨即使到了几百岁，视网膜依然不会退化。然而，它身上的其他重要器官却不一定能够保持这么稳定。最近，一项发布于预印本网站bioRxiv的论文（未经同行评审）就指出，“年轻”格陵兰睡鲨的心脏实际上就已经出现了严重的衰老迹象。

研究团队分析了6条格陵兰睡鲨的心脏组织样本，根据体长估计，这六条鲨鱼年龄都在100岁~150岁，理论上还处于青春期，尚未成年。然而如果按照人类的标准，它们的心脏组织已经像一个垂垂暮年的老人一样了。

研究者发现，它们的心脏纤维化极其严重。“第一次透过显微镜观察时，我以为看到的是技术伪影，或是实验出了岔子。”意大利比萨高等师范学院、这项研究的作者之一亚历山德罗·切莱里诺（Alessandro Cellerino）在接受《新科学家》（New Scientisit）采访时表示。

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正常情况下，我们的心肌是像橡胶一样充满弹性的柔软组织，它能通过不断的收缩和舒张来泵送血液。而心肌纤维化就像是洗碗的百洁布从柔软的黄色海绵，变成了粗糙的绿色纤维。心脏体积逐渐变硬，弹性不断下降。对人类来说，这意味着心脏失去正常的收缩和舒张能力，无法循环血液，最终就会导致心力衰竭。

然而对格陵兰睡鲨来说，心脏的纤维化似乎并没有带来任何影响，至少研究团队没有发现任何病理特征或者功能障碍。作为对比，他们还检查了同样生活在深海的黑腹乌鲨（Etmopterus spinax），这些鲨鱼的寿命只有十年左右，它们的心脏并没有出现任何纤维化特征，说明这并不是某种对深海水压的适应性反应。

除了纤维化之外，格陵兰睡鲨的心脏还积累了大量脂褐素和硝基酪氨酸，这两种物质都是典型的衰老标志物：脂褐素被认为是细胞衰老的重要指标（俗称的“老年斑”就是脂褐素在皮肤中沉积形成的）；硝基酪氨酸则是另一种表明炎症和氧化应激的标志物。

图片来源：Julius Nielsen

拖着这样看起来严重衰老的心脏，格陵兰睡鲨依然还能再活两三百年。研究者还不确定为什么它们能够做到这一点。“格陵兰睡鲨的心脏能够与衰老过程共存，并且没有明显的生理功能衰退，这非常了不起。”切莱里诺表示，它们可能已经演化出了某些主动耐受心脏衰老的能力。例如，研究者估算出，格陵兰睡鲨的平均血压明显低于其他鲨鱼，这或许减弱了它们心脏的负担。同时，这种鲨鱼的腹主动脉弹性纤维相对较少并且排列松散，因此在较低血压下依然能够维持动脉血的流通。

 “这一案例提供了另一种长寿模式：不是避免衰老，而是通过对长期氧化损伤的耐受能力实现长寿。”论文中这样写道。换句话说，只要不太过影响整体机能，就算老了似乎也没太大关系。

巨大基因组

与此同时，切莱里诺和同事还在尝试从基因的层面，解释为什么格陵兰睡鲨可以成为最长寿的脊椎动物。

2024年9月，切莱里诺和同事曾在预印本网站bioRxiv发布了一篇论文（未经同行评审），其中首次公布了这种鲨鱼染色体级别的基因组。它们的基因组由65亿个碱基对构成，是人类的两倍。

和蝾螈、肺鱼等基因组同样庞大的动物一样，格陵兰睡鲨的基因组也是由于大量转座子的插入才变得这么大的——这是一类短小的基因片段，它们并不能转录并翻译成蛋白质，却可以大量自我复制，再跳跃并插入到其他位置，因此也被称为“跳跃基因”。研究显示，格陵兰睡鲨基因组中的跳跃基因占了全基因组的70%以上。

人们曾一度认为转座子的插入只会带来危害——因为它们可能会打断一些“有用的”基因，让这些基因无法失效。然而在格陵兰睡鲨这里，跳跃基因似乎发挥了一些其他作用。

然而在某些情况下，“有用的”基因可以借助转座子的特性，进行自我复制。研究显示，在格陵兰睡鲨的演化过程中，许多常规基因成功利用了这一机制实现了大量复制，其中大多与DNA损伤修复有关。

“人体每个细胞每天要经历数千次 DNA 损伤，全靠专门的分子机制持续修复。”切莱里诺在该大学的新闻稿中解释道，“基因组对比研究有个惊人发现：寿命较长的哺乳动物物种都具有超强的 DNA 修复能力。我们不禁推测，格陵兰睡鲨的演化可能找到了一种方法来抵消转座子对 DNA 稳定性的负面影响。

图片来源：Julian Idrobo/wikipedia

漫长的生命

格陵兰睡鲨正带给人类对寿命的新理解，但漫长的寿命也让它们的生命周期被极度拉长。研究团队认为这种鲨鱼只有在体长达到4米时才会性成熟，推测它们大约需要150年的生长才能达到性成熟阶段，而妊娠期大约有8~15年，这几乎是人类难以想象的时间跨度。

在20世纪早期，格陵兰睡鲨曾因巨大的肝脏（用于提取鱼肝油）而遭到大规模商业捕捞，直到20世纪60年代合成油料问世，格陵兰地区停止出口鱼肝油和鲨鱼皮，它们的生存环境才略有缓和。然而，如今格陵兰睡鲨依然会因捕鱼业误捕而死亡，估计在北冰洋和大西洋海域每年仍有大约3500条被捕捞。

虽然这个数字已经远低于20世纪早期的疯狂，但由于它们极低的繁殖率和漫长的成长期，格陵兰睡鲨的种群恢复异常缓慢。科学家担心，如今我们在海中见到的许多成年鲨鱼，可能仍在努力弥补百年前那场捕捞灾难留下的缺口。

友情提示，格陵兰睡鲨的肉含有大量尿素和氧化三甲胺，对人类有毒——别啥都想着吃了。