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.
חייה של תולעת המעבדה המיקרוסקופית, C. elegans נמשכים רק כמה שבועות קצרים. בהשוואה לצב, שיכול לחיות מעל 100 שנה. עכברים ועכברושים מסיימים את חייהם אחרי ארבע שנים בלבד, בעוד לוויתן הבלנה, היונק בעל החיים הארוכים ביותר בעולם, יכול לחיות 200 שנה ומעלה. כמו רוב היצורים החיים, רוב החיות מתנוונות באיטיות לאחר הגעתן לבגרות מינית, בתהליך שנקרא זיקנה. אבל מה זו בעצם הזדקנות? הגורמים מאחורי תהליך זה מגוונים ומורכבים, אבל בסופו של דבר, הזדקנות נגרמת על ידי מוות ופעילות לקויה של תאים. כשאנחנו צעירים, אנחנו כל הזמן מחדשים תאים כדי להחליף תאים מתים וגוססים. אבל כשאנחנו מזדקנים, התהליך מאט. בנוסף, תאים מבוגרים מתפקדים פחות טוב מתאים צעירים. זה גורם לגוף שלנו להתדרדר, כשהתוצאה הסופית היא מחלות ומוות. אבל אם זה תמיד נכון, מה הסיבה לגיוון הגדול בתבניות הזדקנות ותוחלת החיים בממלכת החי? התשובה נמצאת במספר גורמים, כולל הסביבה וגודל גוף. אלה יכולים ליצור לחץ אבולוציוני חזק על חיות להתאים את עצמן, מה שבסופו של דבר יוצר הבדלים בין המינים בתהליך ההזדקנות. חשבו על המעמקים הקרים של האוקיינוסים האטלנטי והארקטי, שם כרישי גרינלנד יכולים לחיות מעל 400 שנה, והצדפה הארקטית שידועה גם כקואהוג יכולה לחיות עד גיל 500. אולי הכי מרשים בשוכני האוקיינוס העתיקים הוא ספוג הזכוכית האנטארקטי, שיכול לשרוד מעל 10,000 שנה במים קרים. בסביבות קרות כמו אלו, פעימות הלב וקצב חילוף החומרים מואטים. חוקרים משערים שזה גם מאט את תהליך ההזדקנות. כך, הסביבה מעצבת אריכות ימים. כשזה מגיע לגודל, לעיתים קרובות, אך לא תמיד, למינים גדולים יש תוחלת חיים ארוכה מזו של מינים קטנים. לדוגמה, פיל או לוויתן חיים הרבה יותר מעכבר, חולדה, או נברן, שלהם יש יתרון של שנים יחסית לזבובים ותולעים. כמה חיות קטנות, כמו תולעים וזבובים, מוגבלות גם על ידי מנגנון חלוקת התאים שלהם. הם בעיקר בנויים מתאים שלא יכולים להתחלק ולהתחלף כשהם נפגעים, אז הגוף שלהם מת מהר יותר. וגודל הוא מניע אבולוציוני חזק בחיות. יצורים קטנים יותר חשופים יותר לטורפים. עכבר, לדוגמה, לא יכול לצפות לשרוד יותר משנה בטבע. אז הוא התפתח לגדול ולהתרבות במהירות גדולה יותר, כמו מנגנון הגנה אבולוציוני נגד תוחלת החיים הקצרה שלו. חיות גדולות יותר, לעומת זאת, טובות יותר בהתגוננות מול טורפים, ולכן יש להן את הלוקסוס של זמן לגדול לגדלים גדולים יותר, ולהתרבות מספר פעמים רב יותר במהלך חייהן. יוצאים מהכלל לחוק הגודל כוללים עטלפים, ציפורים, חפרפרות, וצבים, אבל בכל אחד מהמקרים האלה, לחיות יש התאמות אחרות שמאפשרות להן לברוח מטורפים. אבל יש עדיין מקרים בהם חיות עם תכונות מגדירות דומות, כמו גודל או סביבות מחיה, מזדקנות בקצבים שונים לגמרי. במקרים האלה, הבדלים גנטיים, כמו איך מגיבים תאי האורגניזם לאיומים, מסבירים לעיתים קרובות את ההבדלים בתוחלת החיים. אז שילוב כל הגורמים האלה, שפועלים ברמות שונות בחיות שונות, מסביר את השונות שרואים בממלכת החי. ומה איתנו? לבני אדם כיום יש תוחלת חיים ממוצעת של 71 שנה, מה שאומר שהיא כלל לא קרובה לזו של היצורים בעלי תוחלת החיים הארוכה ביותר. אבל אנחנו טובים מאוד בהארכת תוחלת החיים שלנו. בתחילת המאה ה-20, אנשים חיו בממוצע רק 50 שנה. מאז, למדנו להסתגל על ידי שליטה בסיבות רבות הגורמות למוות, כמו חשיפה סביבתית ותזונה. גורמים אלה, ועליות אחרות בתוחלת החיים, הופכים אותנו אולי למין היחיד בעולם ששולט בגורלנו הטבעי.