母亲的年龄可以影响人类及许多其他动物物种后代的身体特征和行为。研究人员将这些变化称为母亲年龄效应。尽管这一现象在动物界普遍存在，但科学家们仍在努力理解其背后的生物过程，以及为什么它在进化历史中得以持续。"母亲年龄效应在无脊椎动物到人类、大象、其他灵长类动物和其他哺乳动物中都非常普遍，"海洋生物实验室的贝保中心副科学家克里斯汀·格里布尔表示。"几乎所有生命形式都显示出某种程度的母亲年龄效应，而大多数都是由于母亲年龄增长而导致的负面影响。"旋轮虫为母亲年龄效应提供线索为了研究母亲年龄的信息如何传递给后代，格里布尔的实验室研究了旋轮虫，这是一种迅速繁殖且适合实验室实验的小型水生动物。"理解这些简单无脊椎动物中的机制可以帮助我们理解人类中的母亲年龄效应是如何发生的，"她说。对旋轮虫的研究让团队发现了一个意想不到的可能性。母亲年龄效应可能是由表观遗传过程控制，这些过程改变了基因的使用方式，而不是通过改变基础DNA序列的突变。格里布尔实验室的博士后科学家阿莉莎·利古里（现为纽约州立大学新帕尔茨分校的助理教授）对同一旋轮虫物种的两种不同基因型进行了研究。结果显示，母亲年龄带来的影响并没有随着每一代的逐渐增加。相反，这些影响可以在一代内逆转。这种快速的逆转与许多研究人员之前所怀疑的观点相悖，即母亲年龄效应主要是由于与衰老相关的细胞损伤或DNA突变的逐渐积累所导致。研究结果指向一个涉及组蛋白修饰的表观遗传过程。这些修饰能够影响基因的开关状态。母亲如何传递生物信息格里布尔的团队现在正在测试组蛋白修饰是否负责旋轮虫中观察到的母亲年龄效应。她还在考虑线粒体DNA（通常是母亲遗传的）是否在"将母亲年龄的信息从妈妈传递给后代"中发挥作用。遗传差异也可能决定后代受到年长母亲影响的强度。"很可能存在某些基因变体，可以保护消极的高级母亲年龄影响，"格里布尔说。"在我们的一个菌株中，我们观察到来自年长母亲的后代寿命更长，这暗示可能涉及某种遗传机制。"这一发现突显了一个重要的复杂性。虽然高级母亲年龄常常与有害结果相关，但遗传变异有时可能减少这些影响，甚至产生好处。母亲年龄效应为何持续存在一个主要的进化难题是，母亲年龄效应为何仍然如此广泛。出生于年长母亲的后代通常寿命较短，繁殖能力较低，进化适应性较差。理论上，自然选择可能会逐渐去除产生这种不利影响的特征。然而，母亲年龄效应在各种物种中继续出现。格里布尔认为，这一现象的部分解释可能在于，自然选择在生物体生命后期变得更弱。"特别是在旋轮虫中，选择压力在老年时降得很低，因为它们通常在很年轻时就完成了大部分生活和繁殖，"她说。当雌性旋轮虫达到成熟岁月时，它们已经产生了大部分后代。因此，可能存在较少的进化压力来促进帮助年长雌性产生特别适合后代的性状。跨代的生物效应对于格里布尔而言，一个最引人注目的问题是生物信息如何能够超越单一世代。"我想知道，祖母或曾祖母的环境信息是如何影响她的孙子或曾孙的表现型的，"她解释道。理解母亲效应如何跨代传播，最终可能深化科学家对人类健康的理解，并为未来的精准医疗方法做出贡献。研究表明，个体的生物特征可能不仅反映了在受孕时所遗传的DNA。以前几代人经历的条件也可能很重要。"这不仅仅与作为个体的基因组有关，"格里布尔说，因为"你的健康可能依赖于你妈妈、祖母和曾祖母的健康和环境。"