为什么寿命越长的动物，反而越能抗住环境剧变？|海潮天下·前沿

斑海豹（Phoca largha）的最高寿命一般在30~35岁之间。在自然环境下，斑海豹幼崽在出生后第一年的夭折率较高，约为45%。如果成功度过幼年期并成长至成年，它们通常可以活到30年以上。©余炼 摄影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

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出品 | 海潮天下

面对全球气候变暖带来的极端天气，地球上的动植物正经历着严峻的生存考验。长期以来，生物学界普遍存在一个担忧，那些生命周期漫长、世代更替动辄需要几年、甚至数十年的长寿物种，比如大熊猫、非洲象或千年巨杉，在剧烈的环境变迁面前，可能由于进化速度太慢而率先走向灭绝。相比之下，一年繁衍十几代的昆虫、微生物，似乎更容易通过快速积累有利突变来适应新环境。

但是，美国科罗拉多大学博尔德分校的科研团队在2026年5月的《美国自然学家》（The American Naturalist）期刊上发表了一项颠覆性的研究成果，他们借助数学模型和计算机模拟证明，长寿物种在抗击环境剧变时拥有独特的生物学优势。

这项研究的核心，在于重新评估了“进化拯救”在不同寿命物种中的运作机制。进化拯救是指当环境发生不利突变时，自然选择筛选出种群中那些天然具备耐受基因的个体，借助它们的高生存率和繁殖率来延续种群。

研究人员斯科特·诺德斯特罗姆、布雷特·墨尔本教授最初用短寿命的拟谷盗昆虫进行实验，发现短寿命物种高度依赖种群初始的基因多样性来实现快速进化。但在将研究范围扩大到长寿物种并建立模拟复杂的生态模型后，他们发现，长寿物种体内隐藏着一种被称为表型与基因“解耦”的奇特生存策略。

这种策略的本质是环境引发的非基因性状改变，在长寿物种的特定生存周期内发挥了关键的缓冲作用。

▲上图：美洲短吻鳄（学名：Alligator mississippiensis），是一种广泛分布于北美洲的爬行动物，又称密西西比河鳄或密河鳄，是西半球的一种大型鳄鱼物种，同时也是鳄科动物中排名第九大的物种。上图为其头骨模型（北京动物园）。©Linda Wong 摄影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

以美洲短吻鳄为例，某只短吻鳄的基因原本决定其成年体重要达到600磅，但如果它在幼年时期恰逢严重干旱，食物匮乏导致其发育受阻，最终成年体形可能只有400磅。这种因环境随机事件造成的“发育不良”，在随后遭遇的高温干旱酷暑中反而变成了生存优势，因为较小的体型对能量和水分的需求更低，散热也更快。

对于拟谷盗（Flour beetle，Tribolium，一种常见的仓储害虫）这类寿命仅有一个月的短寿命昆虫而言，这种因后天环境造成的体型变异毫无意义。短寿命动物交配一次产卵后生命就宣告结束了，由于这种体型缩小并非由基因决定，它们的后代无法继承这种体型优势，种群数量在环境恶化时会立即出现断崖式下跌。但短吻鳄的寿命长达50年，这意味着一个种群中在同一时期内，会大量并存这种因环境催生的、体型偏小的成年个体。

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▲上图：大熊猫。张佳伟 摄影

这些具有生存优势的个体，能够共同存活几十年，从而在物理上维持了整个种群的基本规模，极大地减缓了种群数量的衰退速度。在生物学中，这被称为改善了种群统计学数据。在这段“争分夺秒”的延缓冲击期内，大自然选择有足够的时间去筛选和积累那些真正能够在基因层面上抗衡高温的优质突变。换言之，长寿物种不仅仅依靠世代之间的基因进化来死里逃生，它们依靠同一世代内部因环境塑造的表型多样性来强行“续命”，为基因进化的最终赶上争取到了宝贵的时间窗口。

这一发现，打破了过去将进化拯救完全等同于基因迭代的传统思维，表明长寿物种的种群统计学特征，本身就是对抗灭绝的重要武器。

虽说这项研究并不能保证大熊猫、美洲野牛等所有濒危长寿物种都能在未来的气候变局中高枕无忧，但至少，它在科学层面上证实了，世代更替慢并不等同于灭绝速度快。在生态保护和濒危物种管理的工作中，评估一个物种的灭绝风险，必须将这种由长寿命带来的世代内缓冲机制纳入考量。

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文 | 朱潇潇

审核 | Linda

排版 | LXY

时间 | 2026年6月

欢迎投稿 | editor@oceanbiodiversity.cn

【参考资料】
感兴趣的海潮天下（Marine Biodiversity）读者可以参看该研究的全文：
Longevity Hinders Evolutionary Rescue through Slower Growth but Not Necessarily Slower Adaptation
https://www.journals.uchicago.edu/doi/10.1086/739606
https://www.colorado.edu/asmagazine/2026/06/09/can-evolutionary-rescue-help-even-long-lived-species-going-extinct

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