生命早期饥饿对秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）生长、繁殖和应激抗性的跨代效应

发育早期的饥饿会产生持久影响，进而影响机体适应度和疾病风险。我们表征了秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）幼虫发育早期饥饿的长期表型后果，以明确其潜在的适应度影响，并将其发展为用于机制研究的模型。我们改变了幼虫孵化后因饥饿导致发育停滞的时间（“L1期停滞”）。从长期饥饿中恢复的线虫生长缓慢，达到繁殖期所需时间更长，且成虫体型较小。繁殖力也出现下降，其中体型最小的个体受影响最严重。摄食行为受损，这可能是导致生长和繁殖缺陷的原因之一。先前经历过饥饿的幼虫对随后的饥饿更加敏感，表明即使在不良条件下其适应度也有所降低。我们发现较小的幼虫对热应激更具耐受性，但这种相关性并不需要经历L1期停滞。受饥饿个体的后代也受到了不利影响：胚胎质量下降，雄性发生率上升，后代体型更小，且其产仔量减少。然而，受饥饿幼虫的子代和孙代对饥饿更具抵抗力。此外，其子代、孙代和曾孙代对热应激的抵抗力均更强，提示对饥饿和热应激的获得性抵抗力存在表观遗传。值得注意的是，这种抵抗力仅由第一代中受饥饿影响最严重的个体遗传而来，表明存在一种进化上的风险分散策略。综上所述，我们的研究结果表明，饥饿会影响受暴露个体及其后代的多种生活史特征，其中一些可能反映了适应度代价，而另一些则可能具有适应性。