For the microscopic lab worm, C. elegans life equates to just a few short weeks on Earth. Compare that with the tortoise, which can age to more than 100 years. Mice and rats reach the end of their lives after just four years, while for the bowhead whale, Earth's longest-lived mammal, death can come after 200. Like most living things, the vast majority of animals gradually degenerate after reaching sexual maturity in the process known as aging. But what does it really mean to age? The drivers behind this process are varied and complicated, but aging is ultimately caused by cell death and dysfunction. When we're young, we constantly regenerate cells in order to replace dead and dying ones. But as we age, this process slows down. In addition, older cells don't perform their functions as well as young ones. That makes our bodies go into a decline, which eventually results in disease and death. But if that's consistently true, why the huge variance in aging patterns and lifespan within the animal kingdom? The answer lies in several factors, including environment and body size. These can place powerful evolutionary pressures on animals to adapt, which in turn makes the aging process different across species. Consider the cold depths of the Atlantic and Arctic Seas, where Greenland sharks can live to over 400 years, and the Arctic clam known as the quahog can live up to 500. Perhaps the most impressive of these ocean-dwelling ancients is the Antarctic glass sponge, which can survive over 10,000 years in frigid waters. In cold environments like these, heartbeats and metabolic rates slow down. Researchers theorize that this also causes a slowing of the aging process. In this way, the environment shapes longevity. When it comes to size, it's often, but not always, the case that larger species have a longer lifespan than smaller ones. For instance, an elephant or whale will live much longer than a mouse, rat, or vole, which in turn have years on flies and worms. Some small animals, like worms and flies, are also limited by the mechanics of their cell division. They're mostly made up of cells that can't divide and be replaced when damaged, so their bodies expire more quickly. And size is a powerful evolutionary driver in animals. Smaller creatures are more prone to predators. A mouse, for instance, can hardly expect to survive more than a year in the wild. So, it has evolved to grow and reproduce more rapidly, like an evolutionary defense mechanism against its shorter lifespan. Larger animals, by contrast, are better at fending off predators, and so they have the luxury of time to grow to large sizes and reproduce multiple times during their lives. Exceptions to the size rule include bats, birds, moles, and turtles, but in each case, these animals have other adaptations that allow them to escape predators. But there are still cases where animals with similar defining features, like size and habitat, age at completely different rates. In these cases, genetic differences, like how each organism's cells respond to threats, often account for the discrepancies in longevity. So it's the combination of all these factors playing out to differing degrees in different animals that explains the variability we see in the animal kingdom. So what about us? Humans currently have an average life expectancy of 71 years, meaning that we're not even close to being the longest living inhabitants on Earth. But we are very good at increasing our life expectancy. In the early 1900s, humans only lived an average of 50 years. Since then, we've learned to adapt by managing many of the factors that cause deaths, like environmental exposure and nutrition. This, and other increases in life expectancy make us possibly the only species on Earth to take control over our natural fate.
Para el microscópico gusano de laboratorio, C. elegans la vida solo consta de pocas semanas en la Tierra. Compara esto con la vida de una tortuga que puede llegar a tener más de 100 años. Los ratones y las ratas cierran su ciclo de vida después de solo cuatro años mientras que para la ballena boreal, el mamífero terrestre más longevo, la muerte llega después de 200 años. Como la mayoría de los seres vivos, los animales se deterioran gradualmente una vez alcanzada la madurez sexual en un proceso llamado envejecimiento. Pero ¿qué significa envejecer realmente? Los mecanismos detrás de este proceso son variados y complicados, pero en última instancia, las causas son la muerte celular y la disfunción. Cuando somos jóvenes, regeneramos células constantemente reemplazando las células muertas o las que están muriendo. Pero a medida que envejecemos, este proceso se ralentiza. Además, las células más viejas no operan tan bien como las más jóvenes. Eso hace que nuestros cuerpos entren en declive, lo que finalmente trae enfermedades y la muerte. Pero si eso es sistemáticamente cierto, ¿por qué la enorme variación en los patrones de envejecimiento y expectativas de vida en el reino animal? La respuesta se debe a varios factores que incluyen el medio ambiente y el tamaño corporal. Estos pueden crear inmensas presiones evolutivas en la adaptación animal, que a su vez generan diferentes procesos de envejecimiento en cada especie. Tomemos las profundidades heladas de los océanos Atlántico y Ártico, donde los tiburones de Groenlandia pueden vivir hasta más de 400 años, y la almeja de Islandia conocida como quahog puede vivir hasta 500 años. Tal vez el más impresionante entre estos habitantes oceánicos ancestrales es la esponja vítrea antártica que puede sobrevivir más de 10 000 años en aguas gélidas. En tales ambientes fríos, los latidos y los niveles metabólicos disminuyen. Los investigadores teorizan que esto también causa una ralentización del envejecimiento. De esta manera, el entorno influye en la longevidad. Cuando se trata de tamaño, se da el caso de que a menudo, pero no siempre, las especies más grandes tienen mayor expectativa de vida que las demás. Por ejemplo, un elefante o una ballena vivirá mucho más tiempo que un ratón, rata terrestre o acuatica, que a su vez viven más años que las moscas y gusanos. Algunos animales pequeños, como los gusanos y las moscas, están limitados también por la mecánica de su división celular cuyas células no se dividen o se reemplazan cuando están dañadas. de modo que sus cuerpos caducan más rápidamente. Y el tamaño es un mecanismo evolutivo poderoso en los animales. Las criaturas más pequeñas son más vulnerables a los depredadores. Un ratón, por ejemplo, difícilmente sobrevivirá más de 1 año en la naturaleza. Por lo tanto, ha evolucionado para crecer y reproducir más rápidamente, como un mecanismo de defensa evolutiva contra su corta expectativa de vida. Por otro lado, los animales más grandes se enfrentan mejor a los depredadores, por lo tanto tienen la ventaja del tiempo para alcanzar tamaños más grandes y reproducirse varias veces durante sus vidas. Las excepciones a la regla de tamaño incluyen murciélagos, pájaros, topos y tortugas, pero en cada caso, estos animales tienen otras adaptaciones que les permiten escapar de los depredadores. Pero también hay casos en los que animales con características similares como el tamaño y el hábitat, envejecen a ritmos completamente diferentes. En estos casos, diferencias genéticas cómo el tipo de respuesta a amenazas de cada organismo a menudo explica dichas discrepancias en la longevidad. Así que es la combinación de todos estos factores que actúan de maneras diferentes en diferentes animales lo que explica la variabilidad que vemos en el reino animal. ¿Y en nuestro caso? Los seres humanos actualmente tienen una expectativa media de vida de 71 años, Lo que significa que no somos ni de cerca los habitantes más longevos de la Tierra. Pero somos muy buenos en aumentar nuestra esperanza de vida. A principios del siglo XX, vivíamos en promedio solo 50 años. Desde entonces, hemos aprendido a adaptarnos controlando muchos de los factores que causan la muerte, como la exposición ambiental y la nutrición. Esto y otros aumentos en la esperanza de vida demuestran que probablemente somos la única especie terrestre capaz de tener el control sobre nuestro destino natural.