Secondo le biografie di persone longeve, il segreto dell'immortalità è nascosto in una vita attiva e vibrante. Ad esempio, la biografia di Jeanne Kalman, i cui 122 anni di vita sono ancora un record tra i risultati documentati, suggerisce: mangia cioccolato, gira i pedali e non risparmiare vino - e i tuoi cento anni! Ma se diamo uno sguardo al resto del regno animale, ci imbattiamo in consigli molto meno incoraggianti. Campioni tra pesci e mammiferi, uccelli e invertebrati non maturano da molto tempo, si nascondono in angoli freddi e bui e non hanno fretta di riprodursi. "Attico" proverà a disegnare un'immagine collettiva di un animale longevo e valuterà in che misura una persona gli corrisponde.
Il cui percorso è più lungo
Quando si tratta di fegati lunghi, i numeri sono sul tavolo come argomento principale. Cominciamo con loro e noi. Chi ti viene in mente quando senti parlare di organismi longevi? Elefante, tartaruga, pappagallo? Balena? Tutti loro non si sono nemmeno avvicinati al podio. In primo luogo, con un enorme margine dal resto, sono state fissate le spugne. Il detentore del record tra loro - per quanto è stato possibile determinare dallo scheletro minerale - ha circa 11mila anni. Il secondo posto è saldamente tenuto dai coralli Leiopathes sp. e Gerardia sp. (4265 e 2742 anni rispettivamente). Il terzo posto, avendo perso la speranza di recuperare il ritardo con i primi due, è occupato dal mollusco bivalve Arctica islandica, 507 anni. È seguito dallo squalo della Groenlandia (nuovo in questa lista, di circa 400 anni), altri molluschi, ricci di mare e alcuni pesci (tra cui, ad esempio, il persico delle aleutine). Ma non hanno tutti attraversato il confine di 200-250 anni di vita.
La maggior parte dei vincitori appartiene agli invertebrati: i vertebrati praticamente non hanno ottenuto posti su questo podio. E i nostri parenti più stretti - i mammiferi - non sono affatto tra loro. Di quelli che abitualmente consideriamo fegati lunghi, solo la balenottera comune potrebbe competere con questa squadra: secondo alcuni rapporti è riuscita a resistere per 211 anni. Non c'è nessun topo talpa nudo tra i campioni: l'icona della gerontologia moderna. Spesso può essere trovato negli articoli come un esempio di un organismo senza età, perché è 10 volte più avanti dei suoi parenti topi in età media e difficilmente cambia con l'età, ma vive solo circa 30 anni.
Tuttavia, i posti su questo piedistallo sono mutevoli e cambieranno continuamente di mano all'arrivo di nuove date: prima o poi troveranno un altro mollusco che vive un po 'più a lungo del precedente, oppure un nuovo pesce persico che ha superato il riccio di mare, e così via all'infinito. Non ci sono valori definitivi per la massima aspettativa di vita. Ogni volta che diciamo che qualcuno "vive fino a 500 anni", dobbiamo aggiungere costantemente "dati più recenti", perché i dati arrivano costantemente. Ma possiamo misurare l'invecchiamento con numeri costantemente fluttuanti?
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Inoltre, nella sua forma pura, questo elenco difficilmente ci sarà utile. Se davvero vogliamo sfruttare i segreti della lunga vita degli altri, sarebbe bello se questo organismo fosse un po 'come il nostro, almeno in termini di un insieme di sistemi di organi.
Su entrambi i lati del rettilineo
Negli esseri umani, il principale indicatore statistico dell'invecchiamento è la curva Gompertz-Makeham, che riflette la dipendenza del rischio di morte per cause naturali dall'età di una persona o, semplicemente, l'inevitabile approccio della morte. La curva sul grafico è in continua crescita, segnala cioè che il corpo sta diventando sempre più fragile e ogni anno corre sempre più rischi. Ciò implica la definizione più semplice - e una delle più utilizzate oggi nella scienza -: l'invecchiamento è un rischio crescente di morte.
Per qualsiasi popolazione di persone, la curva di mortalità avrà lo stesso aspetto, tranne per il fatto che può spostarsi a sinistra ea destra a seconda delle condizioni di vita o appiattirsi leggermente verso la fine. Ma gli animali hanno opzioni diverse. I grafici seguenti si basano su lunghe osservazioni di diverse creature. La sottile linea blu rappresenta il tasso di sopravvivenza (come percentuale della popolazione totale). La curva rossa è il rischio relativo di morte (1 corrisponde al rischio medio per un adulto). Infine, la spessa linea blu è la capacità relativa di riprodursi (l'unità è il numero medio di prole che un adulto di una data specie produce). Le classifiche iniziano alla pubertà (cioè l'infanzia non viene conteggiata) e terminano all'età in cui solo il 5% della popolazione originaria rimane in vita.
In molti animali, la forma delle curve è generalmente simile a quella degli esseri umani. L'unica differenza fondamentale tra le nostre carte e quelle di un leone o di uno scimpanzé è che la mortalità non cresce agevolmente, ma in modo netto e da una certa età. Probabilmente, il fatto è che il rischio medio di morire nella nostra popolazione è basso e tendiamo a prenderci cura degli anziani fino al momento in cui non possiamo più aiutarli - in questo momento la curva si alza. Tuttavia, le tendenze sono le stesse per noi e per il leone: la capacità di riprodursi diminuisce nel tempo, e la curva della sopravvivenza, curva verso l'esterno (cioè verso l'alto), collassa letteralmente verso il basso dopo una certa età.
Ma a volte è tutto esattamente l'opposto. Ad esempio, nella rana dai piedi rossi (la linea tratteggiata indica la mancanza di dati per l'analisi) o nella tartaruga del deserto, la linea di sopravvivenza è concava a un certo punto. In effetti, questo significa che a una certa età gli individui di questa specie rischiano di morire sempre meno. Questo fenomeno è stato chiamato invecchiamento negativo. E se cerchiamo un esempio di vittoria sull'inevitabile in natura, allora dovrebbe essere esattamente questo: non un movimento verso la morte, ma una fuga da essa.
Tuttavia, non essere sorpreso prima del tempo. Nella vita di una persona c'è anche un tale periodo, semplicemente non è entrato nelle classifiche di questi autori, perché è precedente al periodo di tempo che stanno considerando. Anche nella società più civile delle persone, la mortalità infantile è superiore alla mortalità infantile e fino a una certa età, persino superiore alla mortalità degli adulti. Quindi, fino a una certa età (fino a circa 9 anni), anche la nostra curva di sopravvivenza è concava, e anche noi, secondo la definizione statistica di invecchiamento, ci allontaniamo dalla morte, il che significa che stiamo diventando più giovani sotto i nostri occhi. Tuttavia, questo non significa che gli esseri umani siano pronti a vivere per sempre, proprio come le tartarughe del deserto. Sebbene il rischio di morire in loro non aumenti con l'età, come negli esseri umani, in qualsiasi momento qualcuno morirà, ovviamente. Pertanto, la vita eterna per alcuni di loro è possibile solo in un'ipotetica popolazione di dimensioni infinite.
Ignora l'invecchiamento
Poiché l'invecchiamento negativo è in realtà sinonimo di infanzia, dove cercare animali veramente senza età? Il grafico della loro mortalità dovrebbe essere perfettamente lineare, come una stringa, non deviando né verso l'interno (durante l'infanzia) né verso l'esterno (nella vecchiaia). Ecco come appaiono, ad esempio, i grafici per alcune specie di idre e il mollusco dell'orecchio di mare. Si chiamano invecchiamento trascurabile. Questo termine rappresenta una sorta di compromesso tra scienziati, che (per la maggior parte) credono che l'invecchiamento sia inevitabile, e i risultati di esperimenti, in cui non è sempre possibile rilevarne i segni immediati. Ma in effetti, da questo grafico risulta che non c'è invecchiamento nella loro vita.
Tuttavia, il termine stesso "invecchiamento trascurabile" è apparso molto prima della costruzione di queste curve. È stato suggerito dal gerontologo Caleb Finch nel 1990. Ha inoltre avanzato propri criteri che consentono di conferire all'animale questo titolo onorifico: 1) la mortalità non aumenta con l'età, 2) la fertilità non diminuisce con l'età, 3) non ci sono malattie legate all'età che peggiorano la salute nel tempo. Ad oggi, solo sei animali soddisfano questi severi requisiti: l'anfibio dalla coda europea Proteus (Proteus anguinus, durata massima della vita di 102 anni), la tartaruga palustre americana (Emydoidea blandingii, 77 anni), la tartaruga scatola (Terrapene carolina, 138 anni), Pesce persico delle Aleutine (Sebastes aleutianus, 205 anni), riccio di mare (Strongylocentrotus franciscanus, 200 anni) e mollusco bivalve (Arctica islandica, 507 anni).
Si prega di notare che non tutti i campioni di durata della vita sono inclusi in questo elenco. Non c'è idra in esso, né mollusco di mare. Forse il fatto è che non tutti gli animali sono stati in grado di accumulare dati sufficienti per verificare tutti i criteri. L'ormai classico esperimento di osservazione dell'idra, ad esempio, è durato solo quattro anni. Durante questo periodo, è stato possibile dimostrare che l'idra non invecchia, ma cosa le succederà dopo è sconosciuto. Non ci sono nemmeno mammiferi in questa lista. Anche il topo talpa nudo - un animale spesso chiamato invecchiamento trascurabile - non era degno di questo titolo. Lo stesso Finch, rivedendo i suoi criteri decenni dopo, ammise che l'escavatore non li soddisfaceva. La ragione di ciò erano le singole osservazioni dei gerontologi, secondo cui i cuccioli dei ratti talpa "anziani" sono meno vitali di quelli dei "giovani".- e Finch ha visto questo come un segno di un declino nelle capacità riproduttive dell'animale.
C'è una crisi di modello: le specie più longeve sono troppo diverse da noi. I campioni a noi più vicini non superano il criterio dell'invecchiamento trascurabile. Da chi, quindi, dovrebbe essere guidato e quale percorso seguire? È qui che le statistiche vengono in soccorso. Nel mondo umano è inutile ascoltare i consigli di ogni singola persona: è necessario studiare i centenari nel loro insieme. È anche impossibile trovare un ideale nel mondo animale, quindi devi guardare da lontano tutti i tuoi parenti di successo e cercare di inventare una sorta di immagine collettiva di un animale che è riuscito a far fronte all'invecchiamento. Quindi, elefante, balena, proteo, tartaruga, squalo, pappagallo, talpa, pesce persico: cosa li unisce?
Modelli duri
La prima cosa che conta per una lunga vita è la dimensione. La maggior parte dei centenari è più grande dei loro parenti. Questo li aiuta a sfuggire alla pressione della selezione naturale: i predatori minacciano l'elefante meno del toporagno, il che significa che gli elefanti longevi hanno tutte le possibilità di lasciare più prole rispetto ai loro parenti di breve durata. In questo senso, l'elefante, la balena e lo squalo non sono diversi dagli altri, la loro lunga vita è solo una conseguenza naturale delle loro dimensioni impressionanti. In questo senso, è più interessante guardare a coloro che non sono usciti né in lunghezza né in altezza, ma sono comunque riusciti a sopravvivere agli altri. Tra i mammiferi, questo è, ad esempio, il famigerato topo talpa nudo, così come scoiattoli e pipistrelli. Ognuno di loro ha trovato il proprio modo per sfuggire ai predatori: scavare sottoterra, arrampicarsi su un albero o addirittura alzarsi in aria e vivere nell'oscurità.
Il secondo importante vantaggio offerto dalle dimensioni è la protezione contro il cancro (non tanto dai rischi derivanti dalla sua insorgenza, ma piuttosto una diminuzione della minaccia da ogni singolo tumore). Immagina di governare un enorme stato con milioni di cittadini. Se una rivolta si verifica in una delle mille città, difficilmente influirà sulla vita del paese, a meno che questa città non sia la capitale. Ma se sei il principe del piccolo Liechtenstein e c'è una rivoluzione in una mezza dozzina delle tue città, allora sei in guai seri. Sfortunatamente, la stessa semplice aritmetica funziona nel corpo di un animale. Se si è sviluppato un piccolo tumore, diciamo, del peso di 3 grammi, allora qualche capibara (55 kg) potrebbe non notarlo affatto, mentre per un topo (30 g) è un decimo dell'intero corpo.
Pertanto, le strategie di controllo del cancro, così come i predatori, dipendono dalle dimensioni negli animali. Animali molto piccoli, come i topi, non avendo modo di sfuggire al nemico esterno, si arrendono a quello interno. Animali piccoli ma longevi, come la talpa nuda, acquisiscono meccanismi di difesa precoci. Le loro cellule non hanno nemmeno la possibilità di iniziare a moltiplicarsi se non ce n'è bisogno, ad esempio se sono circondate da tessuto connettivo denso senza danni. Grandi centenari come elefanti e tartarughe scommettono sulla protezione tardiva dal cancro. I loro meccanismi di lotta, ad esempio, l'attivazione potenziata della morte cellulare programmata, non funzionano immediatamente e sono progettati per quei tumori che non sono morti da soli nelle prime fasi del loro sviluppo.
Allo stesso tempo, se proibisci alle tue cellule di moltiplicarsi, allora come affrontare i danni nel corpo? Questo dilemma probabilmente spiega perché ci sono così pochi vertebrati tra i campioni longevi: hanno acquisito troppi organi che sono estremamente difficili da riparare senza dare alle cellule poteri aggiuntivi. Le ossa si rinnovano molto peggio della pelle, i muscoli si rigenerano peggio del grasso e il tessuto cerebrale è quasi impossibile da ripristinare. Questa contraddizione è alla base di una delle teorie popolari sull'invecchiamento - la teoria del "soma usa e getta" (usa e getta), che è più facile da tradurre come teoria del "corpo da scaricare". Dal punto di vista della riproduzione dell'organismo, solo le cellule sessuali sono importanti. Il resto del corpo - soma - è solo una sovrastruttura sopra di loro. E più richiede attenzione a se stesso, più energia viene spesa per il suo rinnovamento,meno risorse vanno alle cellule sessuali. Pertanto, i vertebrati con le loro strutture che non possono essere ripristinate vivono meno degli invertebrati: il loro corpo alla fine cessa di avere energia sufficiente per le riparazioni e viene inviato “per essere scartato”. E solo lo squalo e gli anfibi dalla coda (a cui appartiene il Proteo) possono vantare capacità di rigenerazione avanzate.
Infine, guardando l'elenco dei centenari, puoi trovare un modello climatico: la maggior parte di loro vive al freddo. Ciò è vero principalmente per gli animali a sangue freddo (mollusco Arctica islandica, Proteus, persico delle aleutine e squalo groenlandese), che non sanno come regolare la temperatura corporea dall'interno. Ma anche i vertebrati a sangue caldo, apparentemente insegnati appositamente a riscaldarsi costantemente, si sforzano ancora di trovare un posto più freddo. Un esempio è la balena della balena. O lo stesso topo talpa nudo che è quasi diventato di schiena a sangue freddo, sepolto in profondità nel sottosuolo. Ora la sua temperatura corporea costante è di circa 33 gradi, che è significativamente inferiore a quella dei suoi parenti roditori.
Il fatto è che il clima caldo porta con sé molte difficoltà. Più alta è la temperatura, più veloci sono le reazioni chimiche nel corpo dell'animale, più si formano sottoprodotti metabolici e più velocemente il corpo si consuma. Pertanto, dal punto di vista di una lunga vita, essere a sangue caldo non è così redditizio. È interessante notare che anche i centenari a sangue freddo, che possono già riscaldarsi solo ai raggi del sole, tendono a nascondersi da esso. Hanno un altro motivo per preferire il freddo al caldo, e questa è un'infanzia lunga.
Come ricordiamo, l'infanzia corrisponde a un periodo di invecchiamento negativo. Pertanto, più a lungo l'organismo tira dall'entrare nella maturità, più tempo passa prima che la sua mortalità inizi a salire. Vivere in condizioni fredde è un ottimo modo per rallentare lo sviluppo di un animale a sangue freddo. Gli animali a sangue caldo possono ancora una volta sfruttare le loro dimensioni: un elefante impiega molto più tempo a crescere di un coniglio. C'è anche un terzo modo per allungare l'infanzia: rallentando lo sviluppo. Il suo tipo più radicale è la neotenia, riproduzione allo stato larvale. Quindi, ad esempio, proteo fa, come altri anfibi dalla coda. Apparentemente, un destino simile è toccato al topo talpa nudo: sebbene non trascorra la sua vita come una larva,ma il suo sviluppo è rallentato: per tutta la vita assomiglia all'embrione di un topo o di un ratto e non assume l'aspetto di un "vero roditore adulto". Queste mosse intelligenti consentono agli animali di aggirare il dilemma corpo a lanciare. Le cellule sessuali iniziano ad assorbire energia solo con l'inizio della pubertà e il "bambino eterno" può permettersi di dirigere tutte le sue forze solo per mantenere la propria salute.
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Quindi ora mettiamo insieme nella nostra mente un tipico animale longevo. È abbastanza grande o molto piccolo, ma molto astuto. Non è interessato ai predatori, raramente si ammala di cancro e ha i suoi meccanismi di difesa contro di esso: colpisce il nemico da lontano o lo aspetta "in agguato". Si rigenera bene e tende a vivere al freddo, indipendentemente dalla temperatura di base del suo corpo. Infine, prolunga la sua infanzia, rimanendo una larva eterna o semplicemente rallentando lo sviluppo, e non ha fretta di riprodursi risparmiando risorse.
Il nostro ritratto collettivo non descrive nessuno dei veri animali da record. La talpa nuda è incapace di rigenerarsi, gli squali non hanno meccanismi di difesa speciali contro il cancro e i pipistrelli vivono con temperature corporee sorprendentemente elevate. Dice solo che in ogni caso, la lunga vita è nata da sola e non esiste una ricetta generale. Ogni vincitore è andato a modo suo, compensando le carenze innate con nuove acquisizioni.
Ma una persona si adatta bene all'immagine di un animale longevo. Siamo piuttosto piccoli rispetto ai mammiferi-campioni, raramente soffriamo di predatori, viviamo meglio al freddo che al caldo e ci sviluppiamo più lentamente dei nostri antenati primati. Per quanto riguarda la protezione contro il cancro e la rigenerazione, abbiamo scoperto da tempo queste carenze e stiamo lavorando per migliorarle. E quando lo finiremo, resta da vedere chi dovrà imparare la longevità da chi.
Autore: Polina Loseva
