想知道狗狗的年紀嗎?現在有更科學的算法啦!

  • 2019/11/27 編註:文章內的公式僅適用於 1 歲以上的狗,原文沒有明確標明使用限制,特此更正。此外,7 周幼犬的年齡轉換是基於甲基化數據,亦同時修正原文敘述。

你是否曾經聽人跟你說「我們家狗狗現在 14 歲。」聽到這種說法,你會不會覺得好奇:欸?這樣是老還是年輕?

如果參考過去坊間流傳的說法「狗狗的一歲等於人類的七歲」,那我們可以推知這隻狗狗已經是隻百歲「狗」瑞了。這種換算法的道理其實十分簡單粗暴:狗的平均壽命大約為 10 年,人類則可以有 70 年,一歲等於七歲的換算大概就是這麼來的。

不過,現在科學家提出了另外一種更科學的換算方式,就讓我們一起來看看這條公式是怎麼來的吧!

你知道自己家裡的狗狗換算成人類年齡是幾歲嗎?圖/maxpixel

到底有多老?DNA 甲基化告訴你!

這種新的算式背後,主要是參考了「表觀遺傳時鐘」(epigenetic clock) 這個概念,這種方法可以利用人類 DNA 的「甲基化」(methylation) 來判斷人類的生理年齡。有些組織會將人的 DNA 甲基化狀態換算成年齡預估,甚至藉此預測我們所剩的生命。(這些做法也是有些爭議的,部分倫理學家擔心這些資料可能被保險公司等單位濫用QQ)

甲基化後的胞嘧啶。圖/wikimedia commons

而除了人類以外,有些其他物種也像我們一樣,會在年齡增長的過程中有 DNA 甲基化的現象,像是:老鼠、黑猩猩、狼,還有本篇的主角──狗,也就是說,牠們似乎也都有這個「表觀遺傳學時鐘」。

為了要知道動物們的時鐘和人類的時鐘有何不同,UCSD 的遺傳學家 Trey Ideker 和他的同事們就嘗試以狗為研究對象,至於選擇狗的原因,主要是因為牠們跟人類時常居住在相同的環境,接收的健康資源也不相上下。

你的老不是我的老?來對比一下吧!

無論是什麼品種的狗狗,基本上發展的軌跡都大同小異:在 10 個月左右進入青春期,在 20 歲前過世。不過,為了要更明確地找到跟老化有關的基因因素,Ideker 的團隊主要將研究對象鎖定在拉不拉多犬上。

研究人員掃描了 104 隻拉不拉多的 DNA 甲基化模式,這些狗的年齡跨距從 4 周到 16 歲都有。而後,研究者將數據與過去已經公開的 320 位人類(1 到 103 歲)和 133 隻老鼠的甲基化資料進行比對。

研究找來了 104 隻拉不拉多。圖/pxhere

這項分析發現了狗(至少拉布拉犬是如此)和人類的確在特定基因組有著類似的年齡相關甲基化現象。當研究員對比年輕人與年輕狗狗、老年人與老年狗狗的時候,這些相似之處則更加明顯。

更重要的是,他們發現到,在人與狗衰老的過程中,與發育有關的基因會有類似的甲基化,這代表什麼呢?這表示「衰老」有某些方面其實是發育的延續,而不是另一個獨特的過程,而這些轉變,至少在部分哺乳類變化並不大。

人們原本就知道,當狗狗變老的時候,牠們會患上與人類相似的慢性疾病,生理功能也會因此退化。而這項研究則讓我們更加確定,在老化的過程中,類似的分子變化也會隨之產生。未參與研究的生物老年學家 (biogerontologist) Matt Kaeberlein 則表示:「實驗美好地展現出人類和狗共享了表觀遺傳時鐘的保守特徵」。

新算式出爐啦!快來算算看!

實驗團隊對比了狗兒甲基化變化的比率與人類的表觀遺傳時鐘,而後得出了一個比坊間版本來得複雜一些的公式。如果你想知道如何換算,公式長這樣:

狗狗的人類年齡=16 (狗實際歲數的自然對數)+31

根據甲基化的數據,人類的生命階段和狗狗的年齡似乎就可以搭得上線了。舉例來說,一個 7 周大的幼犬跟 9 個月大的人類寶寶差不多大(沒錯就是那個流著口水準備長牙齒的階段)。再對比一下拉不拉多的平均壽命(12 歲)和全球人類的平均壽命(70 歲),有沒有發現也對得上呢!

總體而言,犬類的表觀遺傳時鐘轉得比人類來得快多了,如果依照公式來看,一隻兩歲的拉不拉多雖然看上去還像隻小狗狗,但牠其實已經中年了,而後,時鐘的變化會逐漸趨緩。

拉不拉多可能看上去很小,但其實已經是中年囉!圖/maxpixel

另一位演化生物學家和老化專家 Steve Austad 則對於實驗的結果其實並不感到意外,另一方面,他認為這種技術如果應用於不同品種的生命週期等相關研究的話,說不定會有更多更加有趣的發現。

相關的新研究現在也正不斷進行,像是 Kaeberlein 所帶領的「狗狗年齡計畫」,就準備為不同品種的狗狗們的表觀遺傳資料建檔。他們希望透過這種方式,可以找出為什麼有些狗會在年紀比較小的時候得病或較早死亡,而其他的狗狗卻能活得健康長久。

不過,在更多新研究出現之前,相信現在的公式已經很能夠滿足你的好奇心了,所以,你家的狗狗到底是人類年齡的幾歲呢?

註解:

直接套公式(此公式僅適用一歲以上的狗):狗狗的人類年齡=16* ln(狗實際歲數)+31

ln為自然對數,就是以 e 為底的對數,至於常數 e 到底是什麼,這就說來話長了……(延伸閱讀:史上最多產的數學家,歐拉忌日|科學史上的今天:9/18

套用這個公式的計算方式,基本上也可以理解成從人類的角度來說,狗狗長大的速度很快:第一個半年就等於人們的 19.9 歲,第一年等於 31 歲,第二年等於 42 歲;但之後的老化速度相較來說就比較慢:活了十五年的狗狗等同人類 74.3 歲,活了二十年則等同 78.9歲。

參考資料:

  1. Here’s a better way to convert dog years to human years, scientists say Science
  2. What’s The Real Human Equivalent of Your Dog’s Age? Here’s a New Formula sciencealert
  3. DNA時鐘:從DNA甲基化來觀察老化現象 investigator
  4. 表觀遺傳學 維基百科
  5. 甲基化 維基百科

關於作者

Peggy Sha

Pansci的小小編輯,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。

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