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.
Per il microscopico verme da laboratorio C. elegans la vita equivale ad appena poche brevi settimane sulla Terra. Paragonatelo alla testuggine, che può arrivare a oltre 100 anni. Topi e ratti raggiungono la fine delle loro vite dopo soli quattro anni, mentre per la balena della Groenlandia, il mammifero più longevo della Terra, la morte può sopraggiungere dopo i 200. Come molti esseri viventi, la stragrande maggioranza degli animali, raggiunta la maturità sessuale, degenera per un graduale processo, noto come invecchiamento. Ma cosa significa esattamente invecchiare? I fattori che determinano questo processo sono vari e complicati, ma l'invecchiamento è sostanzialmente causato da morte e disfunzione cellulare. Quando si è giovani, le cellule si rigenerano costantemente per rimpiazzare quelle morte o morenti. Ma con l'età questo processo rallenta. E le cellule più vecchie non eseguono le loro funzioni bene come quelle giovani. Questo fa sì che i nostri corpi si indeboliscano, il che, alla fine, si traduce in malattia e morte. Ma se ciò è costantemente vero, perché c'è una tale varietà nelle modalità di invecchiamento e nella durata della vita nel regno animale? La risposta si cela in molti fattori, tra cui l'ambiente e le dimensioni corporee. Questi fattori determinano una potente pressione evolutiva sugli animali, che si adattano, causando a loro volta differenze d'invecchiamento tra le specie. Pensate alle gelide profondità dell'Atlantico e del Mare Artico, dove gli squali della Groenlandia possono vivere fino a oltre 400 anni, e la vongola artica, nota come quahog, può vivere fino a 500 anni. Forse il più impressionante di tali antichi abitanti oceanici è la spugna vitrea antartica, che può sopravvivere per oltre 10.000 anni in acque glaciali. In simili ambienti freddi, pulsazioni e metabolismo rallentano. I ricercatori ipotizzano che ciò provochi anche un rallentare dell'invecchiamento. In questo modo, l'ambiente plasma la longevità. Quando si parla di dimensioni, spesso, ma non sempre, le specie più grandi hanno una durata della vita superiore a quelle più piccole. Ad esempio, elefanti e balene vivono molto più a lungo di topi, ratti o arvicole, che a loro volta hanno molti anni di vita in più rispetto a mosche e vermi. Alcuni animali piccoli, come vermi e mosche, sono inoltre limitati dalla meccanica della loro divisione cellulare. Sono in gran parte fatti di cellule che non possono dividersi ed essere sostituite se danneggiate, quindi i loro corpi si deteriorano più velocemente. E la grandezza è un potente fattore evolutivo negli animali. Le creature più piccole tendono a essere predate. Un topo, ad esempio, difficilmente può sopravvivere più di un anno in natura. Perciò si è evoluto per crescere e riprodursi più rapidamente, come meccanismo di difesa contro la propria breve durata di vita. Animali più grandi, invece, riescono a evitare meglio i predatori, dunque hanno il lusso del tempo per crescere molto in grandezza e riprodursi più volte nel corso della vita. Pipistrelli, uccelli, talpe e testuggini costituiscono eccezioni alla regola, ma in ogni caso questi animali si sono adattati in altri modi per poter sfuggire ai predatori. Ma ci sono casi in cui animali con caratteristiche simili, quali dimensioni e habitat, invecchiano a ritmi completamente diversi. In tali casi, differenze genetiche, come il modo in cui le cellule dell'organismo reagiscono alle minacce, spesso sono alla base delle discrepanze nella longevità. Perciò è la combinazione di tutti questi fattori, che agiscono in gradi diversi in animali diversi, a spiegare la variabilità che vediamo nel regno animale. E noi? Gli esseri umani hanno attualmente un'aspettativa di vita media di 71 anni, ovvero non siamo neanche vicini ad essere i più longevi sulla Terra. Ma siamo molto bravi ad allungare la nostra aspettativa di vita. All'inizio del 1900, gli esseri umani vivevano in media 50 anni. Da allora, abbiamo imparato ad adattarci, gestendo molti fattori che causano mortalità, quali l'esposizione a fattori ambientali e l'alimentazione. Questo, e altri incrementi nell'aspettativa di vita, ci rendono forse l'unica specie sulla Terra ad avere il controllo sulla propria sorte naturale.