蚁后为什么比工蚁长寿得多

对许多动物来说，拥有太多后代可能造成寿命缩短。科学家推测，这一矛盾源自营养和代谢资源的分配方式。胰岛素是一种激素，它有助于把食物转化为能量，因此胰岛素在代谢中起重要作用，但其实，胰岛素对衰老也有影响。

蚂蚁是个例外

产卵是一种耗能严重的行为，因此需要额外的食物，这会造成胰岛素水平升高，胰岛素信号传导通路的活动增加，而这会导致大多数动物的寿命缩短。与此相反，限制饮食之所以有助于长寿，是因为阻止了胰岛素浓度上升。因此，一些科学家正在探索间歇性禁食是否对长寿有益。

如果说繁殖会导致折寿是一般规律，那么蚂蚁就是一大例外。虽然蚁后负责为整个蚁群“开枝散叶”，蚁后的基因组也与工蚁的相同，但蚁后比工蚁长寿许多。以花园黑蚁为例，一个蚁后可产卵百万枚，寿命长达30年，而它那些不育的工蚁姊妹只能活一年。在最近一项新研究中，科学家研究的是一种印度跳蚁，其蚁后通常能活5年，而工蚁只能活7个月左右。

当一个印度跳蚁蚁群中的蚁后死后，雌工蚁之间会采用触角互相打斗，以竞争成为下一个蚁后。胜者因此改变地位，变成假蚁后（科学上称之为“支配种群的可生殖雌虫”）。之所以说它是假蚁后，是因为它依然保持工蚁那样较小的体形。假蚁后不仅行为（包括产卵）像蚁后，而且预期寿命也从7个月左右延长到4年。而一旦假蚁后被另一只蚁后取代，那么前者就会回归工蚁身份，停止产卵，寿命也会缩短。

一种调节机制

通过RNA测序，科学家调查了印度跳蚁的工蚁和假蚁后的组织样本，尤其是与代谢和繁殖有关部位的样本，这些部位包括脑、脂肪体（类似与高等动物的肝脏）和卵巢。他们发现，为了产卵，从工蚁变成假蚁后的蚂蚁会在脑中产生更多的胰岛素，这造成胰岛素信号传导的主要两条通路里的一条——MAPK通路激活，而该通路的调节对象正是代谢和卵子形成，该通路活动的增加能促进更多卵子形成。

假蚁后脑内增多的胰岛素诱导卵巢发育。接下来，假蚁后开始产生胰岛素抑制蛋白Imp-L2。这种蛋白会阻断胰岛素信号传导的另一条主要通路——AKT通路中的信号，而AKT通路控制衰老，其活动增加会导致寿命缩短。既然Imp-L2蛋白能阻止AKT通路的活动，那么这种蛋白能让假蚁后长寿就很好解释了。

科学家认为，这样的调节机制不仅在蚂蚁身上演化出来，而且可能在其他昆虫身上演化出来。这种机制很可能在蚁后和假蚁后的超常繁殖能力和超级长寿方面起了重要作用。同时，这项新研究也展示了采用合适的研究对象来探究一些生物学基本问题的重要性。例如，对实验鼠和果蝇等动物采用的大多数延寿手段都只能延长寿命的10%～20%。而蚂蚁的寿命增加竟然可达5倍以上，这自然让对蚂蚁的研究具有相当的重要性。尤其是，蚂蚁的胰岛素抑制蛋白不仅可能是蚂蚁自身的“青春泉”，而且可能为探索其他物种的衰老问题提供线索。