在人類和許多其他物種中，年齡較大的母親的后代表現(xiàn)不及年齡較小的母親。他們不健康，或者壽命不長，或者后代少。一個長期的難題是為什么進(jìn)化會在許多物種中保持這種母體效應(yīng)，因為這些后代的后代不太適合生存和繁殖。

在輪蟲(微觀無脊椎動物)的一項新研究中，科學(xué)家在野外捕食的威脅下或在食物供應(yīng)減少的情況下，在一些真實和模擬的環(huán)境中(包括相對繁華的實驗室文化)測試了長輩后代的進(jìn)化適應(yīng)性。他們證實，這種稱為“母體效應(yīng)衰老”的母體年齡效應(yīng)，確實會降低后代在所有環(huán)境中的進(jìn)化適應(yīng)性，主要是通過降低生育高峰期的生育力。他們還提出了可能發(fā)生這種情況的進(jìn)化機(jī)制。這項研究由海洋生物實驗室的克里斯汀·格里布爾(Kristin Gribble)和伍茲霍爾海洋研究所的克里斯蒂娜·赫南德斯(ChristinaHernández)領(lǐng)導(dǎo)，于本周在美國國家科學(xué)院院刊上發(fā)表。。

格里布爾說：“這項研究的獨特之處在于它結(jié)合了我們先前工作中的實驗室數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)模型，以解決衰老過程中長期存在的問題。”“自然選擇應(yīng)該淘汰那些年紀(jì)較小的母親的后代。那么為什么我們會在如此眾多的物種中看到這種現(xiàn)象呢?”

為了解決這個問題，Hernández和合作者建立了數(shù)學(xué)模型來首次計算自然選擇壓力對后代人口生存和生育力的影響，其強度取決于其母親的年齡。他們發(fā)現(xiàn)這種稱為選擇梯度的壓力隨著產(chǎn)婦年齡的增長而下降。

埃爾南德斯說：“由于選拔壓力隨母親年齡的增長而降低，因此可能不足以從人群中消除這些不適合的[后代]。”

Gribble補充說：“因此，母體效應(yīng)衰老將持續(xù)并繼續(xù)在人群中發(fā)展，即使它導(dǎo)致適應(yīng)性下降。”他們尚未完全了解導(dǎo)致子代質(zhì)量隨產(chǎn)婦年齡下降的遺傳機(jī)制。

該小組開發(fā)的模型可以應(yīng)用于各種物種，以評估母體效應(yīng)衰老的適應(yīng)性后果。格里布爾說：“只要像我們一樣，擁有關(guān)于不同年齡母親的后代壽命和繁殖力的實驗數(shù)據(jù)，就可以在許多生物體中解決這個問題。”