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.
Caenorhabditis elegans, mikroskopijny nicień z laboratorium, żyje zaledwie kilka tygodni. Dla porównania żółw żyje ponad 100 lat. Myszy i szczury żyją cztery lata, z kolei wieloryby grenlandzkie, najdłużej żyjące ssaki na Ziemi, ponad 200 lat. Jak większość żywych organizmów, wiele zwierząt podupada na zdrowiu po osiągnięciu dojrzałości płciowej, a proces ten nazywamy starzeniem się. Co właściwie oznacza starzeć się? Mechanizmy i procesy starzenia są różne i skomplikowane. Jednak stoi za nim przede wszystkim śmierć komórek i ich dysfunkcja. Gdy jesteśmy młodzi, nasze komórki wciąż się odradzają, zastępując martwe lub umierające. Jednak gdy się starzejemy, proces ten zwalnia. W dodatku starsze komórki nie są już tak sprawne jak młode. To sprawia, że ciało podupada, a w końcu choruje i umiera. Ale skoro to prawda, to dlaczego długość życia jest tak zróżnicowana u zwierząt? Odpowiadają za to różne czynniki, włącznie ze środowiskiem i rozmiarem ciała. Mogą one wywrzeć silną ewolucyjną presję na zwierzętach, przez co wiek starzenia się jest różny między gatunkami. W zimnych głębinach Atlantyku i Oceanu Arktycznego rekiny polarne żyją ponad 400 lat. Małż cyprina islandzka może żyć nawet 500 lat. Jednak najbardziej imponująca z tych głębinowych staruszków jest gąbka szklana z Antarktyki, która w lodowatych wodach żyje ponad 10 000 lat. W tak zimnym otoczeniu rytm serca i metabolizm zwalnia. Badacze zakładają, że to powoduje spowolnienie procesu starzenia. W tym przypadku środowisko określa długowieczność. W kwestii rozmiaru często, ale nie zawsze, większe gatunki żyją dłużej. Przykładowo słoń lub wieloryb żyje znacznie dłużej od myszy, szczura czy nornika, które z kolei żyją dłużej od much i robaków. Niektóre małe zwierzęta, jak muchy i robaki, ogranicza mechanizm podziału komórek. Ich komórki nie dzielą się, gdy dojdzie do uszkodzenia, więc ich ciała giną bardzo szybko. Rozmiar jest potężnym ewolucyjnym czynnikiem u zwierząt. Małe stworzenia łatwiej padają ofiarą drapieżników. Mysz na wolności żyje tylko około rok. Rośnie i rozmnaża się bardzo szybko, bo to jej ewolucyjny mechanizm obronny. Większe zwierzęta lepiej radzą sobie z drapieżnikami, dlatego korzystają z luksusu czasu, żeby urosnąć do dużych rozmiarów i wielokrotnie się rozmnażać. Wyjątkami od tej reguły są nietoperze, ptaki, krety i żółwie, ale każdy ma swoje adaptacje chroniące przed drapieżnikami. Jednak nadal mamy przypadki, kiedy zwierzęta o podobnym rozmiarze i żyjące w podobnym środowisku starzeją się w zupełnie innym tempie. W takich przypadkach różnice genetyczne, takie jak reakcje komórek na zagrożenia, decydują o długości życia. To kombinacja wszystkich czynników o różnym stopniu ekspresji wyjaśnia różnice w królestwie zwierząt. A co z nami? Dziś średnia długość życia człowieka to 71 lat, co znaczy, że daleko nam do najdłużej żyjących organizmów na Ziemi. Mimo to dobrze sobie radzimy z wydłużaniem życia. Na początku XX wieku ludzie żyli średnio 50 lat. Od tamtego czasu nauczyliśmy się radzić sobie z różnymi czynnikami powodującymi śmierć, takimi jak narażenie na czynniki środowiskowe i sposób odżywiania. Dalsze wydłużanie życia sprawia, że jesteśmy prawdopodobnie jedynym gatunkiem na Ziemi, który przejął kontrolę nad swoim losem.