心跳总数守恒定律?对不起,你又被骗了。

最近正愁专栏没东西好更新了,结果看到这么一个东西:

顿时两眼放光,发现了一个经验包。

这篇发表在知乎的文章说,哺乳动物一生的心跳总数是一定的,大约是20亿次。即心跳慢一点的活得久,跳快一点的死得快。

然而事实上真的是如此吗?

这个问题,早在上世纪初就有学者提出了。德国生理学家Max Rubner在1908年观察到,大型动物的代谢速率,比小型动物要快。1928年,美国生物学家Raymond Pearl在Max的基础上,于他的专著The Rate of Living中提出,低代谢速率与动物长寿有关。一直到了1997年,Journal of the American College of Cardiology期刊上还发表了以下这份数据:

在这篇文章中,作者绘制了几张图,意图证明以上假说的科学性。

论文作者首先讲,心率越快的哺乳动物,寿命越短(人类除外)。

而如果把心率乘以寿命,即一辈子心跳的总数,再和寿命一起作图,发现了:好家伙,原来不管活得多长,心跳的总数都差不多那么多次哦!

你看你看,心跳次数在图上都几乎排列成一条竖线了!这简直太特么神奇了!!心跳守恒定律诚不我欺!!!

这样的数据,问题出在哪里呢?

一切都是坐标轴的游戏!

咱们就来看第二张心跳总数和寿命关系的图。X轴是log10坐标,而且一个单位格还是2个数量级。这就意味着,相差一格,心跳总数相差100倍,相差半格,则是相差10倍。

我从San José State University的一个网页中找到一份有关心跳和寿命的表格:

Animal Longevity and Scale

咱们不妨来用正确的姿势来作一下图,然后再用文章作者的套路来变戏法。(把鸡的数据点剔除了,因为不是哺乳动物)

我们可以看到,如果忠实地用线性坐标来绘图,就会发现数据点是散的。就算用log2坐标,看起来也是差不了多少。

但是,如果用log10坐标来展示2个数量级的范围,数据点看起来就变得集中一些了。而如果用log10坐标展示5个数量级,数据点的分布就跟论文作者看起来差不多了。而如果用和论文作者一般,用log10来展示14个数量级……

而如果返回去看第一张寿命与心率的图的Y轴……hmmm……

文章最后,还是得讲点科学。

心率快慢(好了不用管心跳总数了),到底和动物的寿命有没有关联呢?有。古人又不是瞎掰一个东西出来的,至少也是基于观察的。

North Carolina State University有一个实验室就专门在做这么一个图:

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确实,从总体上讲,动物(不光是哺乳动物)的心率与其极限寿命是有一定程度的负相关的。(注意人类傲娇的那个数据点)

但这意味着什么呢?

并没有什么……关联又不等于因果。这个例子,找不到任何生物学机制来解释。

那不看心跳,看更加宽泛一点的指标比如基础代谢率呢?有许多论文,同样也记述了这个现象:基础代谢率越高,寿命越短。

然而,在2007年一篇论文提出质疑(PMCID: PMC2288695):基础代谢率是和动物体型有关的;而动物体型越大,通常寿命也会越长,因为它们的发育史更长。基于这个事实,那么以前说的基础代谢率和寿命有关,是不是其实只是体重这个因素掺杂在其中引起的假象呢?于是他们用数学方法,排除了体重这个干扰因素之后,发现……

基础代谢率和极限寿命就没有什么关系了……(X轴基础代谢率的残差取ln,Y轴极限寿命取ln,A为哺乳动物,B为鸟类)

而至于说体型大发育史长寿命长的,并不是没有道理。



来源:知乎 www.zhihu.com
作者:吴思涵

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