La gran imagen: cómo las teorías del envejecimiento encajan en la evolución

"De vez en cuando la mente de un hombre se ve estirada por una nueva idea o sensación, y nunca se reduce a sus dimensiones anteriores".
– Oliver Wendell Holmes Sr.

Al pensar en los mecanismos del envejecimiento, envejecemos debido a los factores genéticos y los cambios que ocurren en nuestro ADN, células y cuerpos a lo largo del tiempo. Al examinar el "por qué" del envejecimiento desde una perspectiva más amplia, con el tiempo se llega al factor que explica una gran cantidad de preguntas sobre "por qué" en biología: la evolución.

Las primeras especulaciones sobre el papel evolutivo del envejecimiento aparecieron en documentos sobre selección natural escritos por Alfred Russel Wallace y Charles Darwin en la década de 1860. Sintieron que el envejecimiento era una característica de la especie como las rayas en una cebra con cada especie teniendo su propio límite de edad. Ahora sabemos que el envejecimiento no está programado en los genes de la misma manera que otros procesos biológicos, pero ciertamente existen fuerzas genéticas y otras fuerzas evolutivas en acción.

Pérdida de presión evolutiva

En 1952, Sir Peter Medawar escribió Un problema sin resolver de la biología que abordaba la evolución del envejecimiento. En él desarrolló la idea de que las presiones evolutivas pierden su poder a medida que los animales envejecen. La implicación de sus ideas es que las adaptaciones que mejoran la forma física de los jóvenes (los que aún tienen que reproducirse) se verán favorecidas incluso si esas adaptaciones producen efectos nocivos o incluso la muerte una vez que los individuos han superado su etapa reproductiva. Hablando puramente en términos evolutivos, la muerte de un miembro mayor de una población a menudo tiene poco inconveniente en términos de supervivencia de las especies. La presión evolutiva favorece así la evolución de los genes cuyos efectos negativos se posponen hasta después de la reproducción y la influencia de la selección natural disminuye con la edad.

El poder de la presión evolutiva depende de las demandas del nicho ecológico. Por ejemplo, los animales que enfrentan presiones intensas de supervivencia de los depredadores podrían favorecer la evolución de la producción rápida de camadas grandes como conejos o ratones. Por el contrario, las circunstancias que alivian las presiones evolutivas, como la depredación reducida debido al hábitat, el tamaño, la velocidad o la capacidad de volar podrían permitir un menor volumen reproductivo y un aumento en el valor que los miembros mayores aportan a la especie (como criar a los jóvenes )

Soma desechable

En 1977, el biólogo inglés Tom Kirkwood propuso la teoría del "Soma desechable" (o el cuerpo desechable). En lugar de enfatizar el envejecimiento genéticamente programado o la longevidad, esta teoría se centra en el hecho de que vivir requiere una energía y recursos considerables. Con recursos finitos, las células y los organismos quedan atrapados entre gastar energía en el mantenimiento y la reproducción. Si la tasa de mortalidad adulta de los depredadores, infección, accidente o inanición es alta, tiene poco sentido utilizar recursos valiosos para la reparación del ADN, la defensa antioxidante o el recambio proteico para producir un cuerpo duradero. Como resultado, los organismos han evolucionado para que la cantidad de energía invertida en el mantenimiento del cuerpo sea suficiente para mantener al animal con vida el tiempo suficiente para reproducirse, pero menos de lo que se necesitaría para vivir indefinidamente.

Con su enfoque en la energía y los recursos, la teoría del soma desechable ayuda a explicar los diferentes períodos de vida entre las especies. Una especie con una alta tasa de mortalidad extrínseca (como la de fuertes presiones de depredación) lógicamente debería invertir menos energía en el mantenimiento celular y más energía para reproducirse rápidamente. Según esta teoría, los miembros de tales especies tendrán vidas más cortas si se les permite envejecer, ya que su inversión de energía en el mantenimiento del cuerpo es mínima. Los datos de laboratorio y el trabajo de campo de la biología comparada respaldan esta teoría. Los animales con adaptaciones que reducen la mortalidad extrínseca generalmente tienen vidas más largas. Esta diferencia incluso se ha observado en diferentes poblaciones dentro de la misma especie. Steven Austad, un biólogo celular, descubrió que las zarigüeyas de Virginia viven en una isla donde la mortalidad extrínseca era muy baja a una tasa más lenta que las zarigüeyas que viven en el continente donde había un riesgo significativo de muerte por depredación. No hubo evidencia de que otros factores ambientales (por ejemplo, parasitismo, enfermedad o disminución de la disponibilidad de alimentos) contribuyeran a esta diferencia.

La teoría soma desechable ha sido reforzada por las observaciones de que la restricción calórica aumenta la longevidad en animales de laboratorio. Tiene sentido que la restricción calórica traslade la energía asignada al crecimiento y la reproducción hacia la reparación y el mantenimiento. En la inanición salvaje es una amenaza continua que conduce a respuestas adaptativas. En tiempos de escasez, la reproducción se reduciría ya que la supervivencia de la descendencia se vería amenazada. En cambio, la energía se invertiría en mantener el cuerpo para sobrevivir hasta un momento en que la comida era más abundante y la eficiencia reproductiva sería mayor.

Dinámica poblacional

Más recientemente, el biólogo evolutivo Joshua Mitteldorf ha agregado una teoría demográfica del envejecimiento basada en la dinámica de la población. Él postula que la selección natural en el nivel individual empuja las tasas de natalidad inexorablemente más alto hasta que la tasa de crecimiento de la población se acerca al triple de la tasa de recuperación del ecosistema. En ese punto, la dinámica caótica de la población inevitablemente resulta. La selección individual no puede abordar este problema colectivo. Las extinciones de la población que siguen serán tan frecuentes como sea necesario para dominar la selección individual y hacer cumplir la restricción del crecimiento, lo que permitirá que el sistema regrese a un estado más estable. La aparición del envejecimiento como adaptación encaja bien en este marco. El envejecimiento se convertiría en uno de los mecanismos mediante los cuales una especie puede controlar su tasa de mortalidad, reprimiendo las fluctuaciones violentas que de otro modo podrían conducir a la extinción. El envejecimiento, junto con la restricción reproductiva y predatoria, ayudaría a mantener el crecimiento de la población a un ritmo más estable.

Una respuesta metafísica

Y tal vez hay una respuesta metafísica a la pregunta "¿por qué envejecemos?". A la edad de darle a nuestra conciencia la capacidad de crecer. Por lo tanto, nuestro envejecimiento consciente no está predestinado o conectado como nuestra genética. Es una potencialidad que podemos elegir desarrollar o no.