在蝴蝶中,成年期通常只有短短几周——这是用于进食、交配和产卵的时间,之后机体便迅速衰败。然而,来自中美洲和南美洲热带雨林的Heliconius属物种,平均寿命是近亲的三倍,个别个体甚至能达到348天。而且其中一些种类,例如Heliconius hecale,几乎观察不到随年龄增长的生理衰退。
这项发表在《Nature Communications》上、由布里斯托大学与巴拿马史密森热带研究所合作领导的研究,比较了Heliconiini族中的各个物种。研究人员测量了寿命、体重和抓握力——肌肉功能的指标。即使剥夺Heliconius hecale的主要营养来源花粉,它们的寿命仍显著长于不食花粉的Dryas iulia。物种间最大寿命的差异达到25倍——348天对14天。
花粉无疑具有优势:它比花蜜更能长久地维持机体。但实验表明,营养并不能解释一切。Heliconius hecale在一生中都保持了体重和抓握力,而Dryas iulia仅过五周就失去了四分之一的力气。长寿物种的基础死亡率更低,衰老速度也更慢。这表明昆虫生物学本身发生了演化改变。
寿命差异悬殊的物种之间亲缘关系却很近,这使Heliconius成为便利的模型。研究人员无需比较彼此相距甚远的生物,就能寻找那些减缓组织损耗的具体遗传和生理差异。下一步是查明究竟是哪些机制让这些蝴蝶能如此长久地保持肌肉工作能力和稳定的体重。
这一发现凸显出,即便在同一类昆虫内部,衰老过程也可能具有多么大的可塑性。如果能弄清是哪些生物学特征使Heliconius的衰老得以延缓,这将为研究生物体总体上如何控制损耗速度和功能维持提供新的方向。

