Scientists have pinpointed the “pace” and “shape” of life the two key elements in animal life cycles that affect how different species get by in the world.
科學家已經將生命的“節奏”和“形狀”確定為動物生命周期的兩個關鍵因素,這兩個關鍵因素影響不同物種在地球上的生存方式。
2019年6月9日,科學家在《自然生態學與進化論》(Nature Ecology and Evolution)上發表的研究結果來來源于對人類和海綿等121種物種的詳細評估,這個研究將會對物種保護策略以及預測哪些物種將全球環境危機中生存以及滅絕產生重要影響。
“生命的節奏”(Pace of life)與動物的成熟速度,預期生存時間,以及它們繁衍后代的速度有關。與此同時,“生命的形狀”( Shape of life)與動物在生命周期中的繁殖或死亡有關。
該研究由牛津大學,愛爾蘭國立大學戈爾韋學院,都柏林三一學院,南安普頓大學和南丹麥大學的科學家們共同合作完成。
動物的生命周期各不相同。一些動物,如弗氏假鰓鳉(一種可以在14天內完成其生命周期的小魚)能夠快速生長及死亡;而其他動物,如格陵蘭鯊(壽命可達 300 - 500 歲),生長速度緩慢并且壽命極長。
(the turquoise killifish 弗氏假鰓鳉,為輻鰭魚綱鯉齒目鰕鳉亞目鰕鳉科的其中一種,為熱帶淡水魚,分布于非洲津巴布韋淡水流域。)
(the Greenland shark 小頭睡鯊,又名格陵蘭鯊、大西洋睡鯊、灰鯊,是一種大型的鯊魚,生活在格陵蘭和冰島周圍的北大西洋海域。)
同樣,死亡和繁殖在動物生命周期中的傳播也有很大差異。例如,鮭魚可以在短時間內產卵,但在它們的生命周期開始或者繁殖時死亡的可能性很高。另一方面,管鼻藿和其他一些海鳥具有更廣泛的繁殖時期,但在其一生中也面臨著與鮭魚類似的死亡現象。
(Fulmars 管鼻藿是Procellariidae家族的管狀海鳥。該家族由兩個現存的物種和兩個來自中新世的滅絕化石物種組成。Fulmars表面上看起來像海鷗,但很容易通過它們在堅硬的翅膀上飛行以及它們的管鼻來區分。它們在懸崖上繁殖,在裸露的巖石邊緣或草地懸崖上鋪設一個或很少兩個蛋。)
人類和亞洲大象的壽命很長,直到晚年才面臨相對較低的死亡風險,但由于生育期較長,因此繁殖的年齡范圍非常有限。澳大利亞淡水鱷魚有著相似生命周期,但其繁殖策略完全不同。鱷魚的繁殖在整個生命過程中相對均勻地分布,但其中年輕物種成年和繁殖的可能性很小。
(Australian freshwater crocodile 澳洲淡水鱷是一種中小型鱷魚,原產于澳洲。它們的體型比同是住在澳洲、性情較兇猛的灣鱷細小得多。雖然在受威脅之下會襲擊人類,但它們并沒有強大的咬合力以咬死人類。)
為什么動物生命周期變化如此之大,長期以來一直是科學家們尋求解決的重要難題。首先要理解動物的年齡、繁殖和不同的生長速度可能:
1)幫助闡明衰老本身的演變
2)幫助確定物種如何應對全球環境變化
在他們的研究中,科學家利用人口數據來比較從海綿到珊瑚,從鮭魚到海龜,從禿鷲到人類等物種的詳細生命周期。通過繪制121個生命周期,科學家注意到某些動物的生態學和生理學與其生命周期有關。
牛津大學生態學副教授,副主編Rob Salguero-Gómez博士說到:
“自亞里士多德時代以來,包括后來的達爾文重述及其它更多內容,生物學家們對生物體在不同環境中生存策略變異的數量感到驚訝。生長(或不生長)的速度,生存(或不生存)的時間,以及繁殖(或不繁殖)的時間和數量構建了不同的版塊,這些版塊使得不同物種在不斷變化的氣候,過去,現在和未來中持續存在。
對于動物生存策略的變化,這項工作為我們提供了一個比較視角,它突出了動植物生活和適應不同環境的重要共性。生命史理論中的經典著作預測了構建生存策略的單一方法。我和我的的SalGo團隊最近在研究植物和現存的動物,研究結果顯示動植物構建生存策略的可能性比以前所猜想的要廣泛得多。
在該研究中首次使用動物人口統計時間表,通過全新的方式幫助科學家去探索不同物種在其環境中茁壯成長所使用的最常見生存策略,同時也使用人口統計模型來預測哪些物種將成為氣候變化中的勝利者和失敗者。”
愛爾蘭國立大學戈爾韋動物學講師,主要作者Kevin Healy博士表示:
“當我們繪制動物王國的生命周期范圍時,我們看到它們遵循一般模式。無論你是海綿,魚還是人,你的生命周期一般可以用兩件事來描述 - 生存速度以及繁殖和死亡機會在你的生命中如何分布。
正如我們所料,代謝率低和生活方式緩慢的物種與較慢的生命周期有關。這是有道理的;如果你每秒燃燒的能量有限,那么你的速度就會受到限制。同樣地,如果你是一種移動緩慢的動物,比如生活在海床上的海綿或魚,那么就你的生活節奏而言,較長的生命周期有意義的,因為你可能需要等待著食物來找你。”
科學家還通過尋找動物的生命周期與其在IUCN (?International Union for Conservation of Nature 國際自然保護聯盟)瀕危物種紅色名單上的位置之間的聯系,以研究生命周期是否使動物更容易受到生態威脅。

(IUCN瀕危物種紅色名單類別:滅絕,受威脅,現存)
牛津三一學院動物學教授、動物學系主任,共同資深作者Yvonne Buckley提到:
“我們發現,滅絕風險并不僅限于121種物種的特定生存類型。盡管這些動物有不同的維持種群的方式,但它們面臨著相似的威脅。
有些特定物種的種群,比如切努克鮭魚或淡水鱷魚,死亡率和繁殖在其生命周期中的傳播方式與生活節奏有著很大差異。這對我們需要保護的動物種群而言十分重要。當死亡率和繁殖具有相同可能性時,相比于簡單地延長這些動物壽命的方式,考慮促進繁殖和/或對生命周期產生更大影響的行動會更加明智。”
(the Chinook salmon 帝王鮭,又稱大鱗麻哈魚或音譯作切努克鮭魚,是麻哈魚屬的一種,為溫帶魚類,分布北太平區)
該研究由自然環境研究委員會(英國)(the Natural Environment Research Council (UK)),澳大利亞研究委員會(Australian Research Council),愛爾蘭科學基金會 (Science Foundation Ireland),丹麥獨立研究委員會(Danish Council for Independent Research)和Max Planck人口研究所(德國)(the Max Planck Institute for Demographic Research (Germany))資助。
劍橋大學自然科學專業
牛劍大學生物學
帝國理工生命科學系
UCL生物科學與生命科學系
(劍橋)自然科學入學考試
NSAA( Natural Sciences Admissions Assessment )
報名時間:9月1日~10月15日
考試時間:2019年10月30日
NSAA是自然科學專業的入學評估測試,包括兩部分,第一部分涵蓋五個學科(數學、物理、生物、進階數學和進階物理),考生從中選擇三個作答。每個部分有18道選擇題,因此每位考生總共需要回答54道問題。完成第一部分的時間為80分鐘,考生應注意管理好自己的時間,每個部分的結果將分別報告。第一部分中不得使用計算器。第二部分包含3個問題,其中分別涉及生物、化學、物理三個學科,每個學科兩道題,考生任選兩道進行回答。完成第二部分的時間是40分鐘。答案將是手寫的;考生也可能需要繪制圖表和分析數據(包括繪圖)。如果一個問題的一部分不能完成,后面的部分可能仍然可以解決。第二部分可使用計算器。
? ref:https://www.undergraduate.study.cam.ac.uk/courses/natural-sciences
牛津大學生物科學
這個專業沒有筆試,但會有面試。所以文書和閱讀是關鍵,對于今年申請的同學需要現在開始準備文書內容,同時增加大量相關閱讀。如果不知道如何準備,可以聯系翰林顧問老師
生物申請推薦學術活動——BBO
這是一項由英國皇家生物學會主辦的英國中學生物奧林匹克學術活動?(British Biology Olympiad,簡稱 BBO),自 1995 年設立至今已有 21 年歷史,是英國中學歷史最長、影響最大的理科學術活動之一,每年英國有近萬名高中生參與。
每年英國通過這個比賽選拔優秀的高中生將組成英國生物奧賽國家隊,參加國際生物學奧林匹克學術活動 ()。
這項賽事的主辦方英國皇家生物學會是全球最有影響力的學術組織,每年由中英萬名賽手同步學術活動和排名,且優勝者可以直接獲得英國生物奧賽金銀銅牌,成績優秀者將大大增加世界名校醫學、生物等理工科專業申請優勢,獲獎者還將有機會獲得國際頂級科學類活動邀請。

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