miércoles, 14 de abril de 2010

La longevidad de los animales

El Kraken

Bajo los truenos de la superficie,
en las honduras del mar abismal,
el Kraken duerme su antiguo, no invadido sueño sin sueños.
Pálidos reflejos se agitan alrededor
de su oscura forma;
vastas esponjas de milenario crecimiento y altura
se inflan sobre él, y en lo profundo de la luz enfermiza,
pulpos innumerables y enormes baten
con brazos gigantescos
la verdosa inmovilidad,
desde secretas celdas y grutas maravillosas.
Yace ahí desde siglos, y yacerá,
cebándose dormido de inmensos gusanos marinos
hasta que el fuego del Juicio Final caliente el abismo.
Entonces, para ser visto una sola vez por hombres y por ángeles,
rugiendo surgirá y morirá en la superficie.


Alfred Lord Tennyson


El kraken es una criatura monstruosa (mide hasta 2 millas de longitud) de la mitología escandinava, que vive a grandes profundidades y que usualmente es representado como un pulpo o calamar gigante. En los fríos fondos marinos, donde la temperatura se mantiene prácticamente constante (a 4º C) y donde el alimento es adquirido con dificultad, la vida lleva un ritmo despacioso y es posible que existan criaturas muy longevas.
Arctica islandica

Quizá los escandinavos sospecharan de la extraordinaria longevidad de los moluscos al observar a las almejas de la especie Arctica islandica, que vive a poca profundidad en las gélidas aguas del mar del Norte. Ming, un ejemplar recientemente estudiado, al que se le han contado las líneas de crecimiento anuales de la concha, lleva viviendo desde hace unos 410 años (se llama Ming porque en China reinaba esa dinastía cuando el animal empezó a formar su concha). Es el animal más viejo que se conoce. Otras dos almejas de Islandia han llegado a vivir hasta 220 y 374 años. Seguramente, el hecho de poseer un fuerte caparazón que las protege de los depredadores, influye en su longevidad.

Otro animal marino bien protegido frente a predadores, un pequeño erizo de mar de color rojo, puede vivir más de cien años (e incluso llegar a los 200), sin mostrar signos aparentes de envejecimiento. Puede morir por los ataques de los depredadores o por enfermedades específicas. Pero incluso en ese instante, siguen aparentando ser jóvenes. Las evidencias recolectadas sugieren que un erizo de 100 años es tan apto para la reproducción como otro de tan sólo una década de edad. De hecho, los erizos más maduros parecen ser los más prolíficos productores de esperma y huevos. Cuando el erizo se convierte en un adolescente, su crecimiento se hace muy lento. A los 22 años, crecerá sólo una décima de centímetro (de 12 a 12,1 cm) por año. En realidad, nunca dejará de crecer, sólo que lo hace muy lentamente.

Los más grandes que se conocen miden unos 19 cm, de modo que deberían tener más de 200 años. Para confirmar su edad, se mide la presencia de carbono-14 en sus tejidos, un elemento que se ha incorporado a todos los organismos vivos después de las pruebas atómicas atmosféricas realizadas en los años 50.

Algunas tortugas marinas pueden vivir hasta 180 años. Tienen en común con los erizos y almejas el caparazón, así como un metabolismo lento, de sangre fría. En general, a igualdad de tamaño, los animales de sangre fría viven bastante más que los de sangre caliente. Un sapo común puede vivir 30 años, mientras que las ratas muy raramente llegan a los 5. La vida es como un fuego. Billones y billones de diminutas hogueras arden en el interior de nuestras mitocondrias, los orgánulos celulares donde tiene lugar la respiración. La respiración es una combustión: las sustancias orgánicas, ricas en carbono, arden en presencia de oxígeno. Esta reacción es muy energética y ocasiona daños en las estructuras celulares cercanas. Existen mecanismos de reparación, pero no son eficaces al 100%, y con el tiempo, se van acumulando más y más daños generalizados por todo el organismo. Los animales que tienen un alto metabolismo, los que arden rápido, vivirán menos que los que metabolizan más lentamente, los que arden despacio.

Esto se refleja también, con una asombrosa exactitud, en las relaciones que existen entre longevidad y tamaño de los animales, ritmo cardiaco y ritmo respiratorio. En los animales pequeños (y en los bebés humanos) el corazón late desbocadamente. Una musaraña o un ratón pueden morir simplemente de la impresión al ser cogidos (el corazón de la musaraña late en reposo del orden de 600 veces por minuto). En el intervalo entre el ratón y el elefante en los mamíferos, la duración de un latido cardiaco aumenta a una velocidad de entre un cuarto y un tercio de la velocidad a la que aumenta el peso corporal. Esta relación se ha visto respaldada por un estudio sobre la proporción del ritmo cardiaco entre las arañas. Mediante un láser frío, se iluminaron los corazones de arañas en reposo y se trazó una curva desde las pequeñas arañas cangrejo a las grandes tarántulas. La escala resultó regular con un incremento del ritmo cardiaco de 4/10 de la velocidad de incremento del peso corporal.

Los animales pequeños tienen tasas metabólicas altas (la musaraña muere de hambre tras pasar unas pocas horas sin comer) y viven pocos años. Su fuego arde más rápido. La tasa metabólica crece tan sólo a tres cuartas partes de la velocidad con que lo hace el peso corporal en los mamíferos. Esto quiere decir que, para mantenerse en funcionamiento, los grandes mamíferos no necesitan generar tanto calor por unidad de peso corporal como los pequeños (en los animales grandes, la superficie corporal es más reducida en relación al volumen y pierden menos calor por ella). Por otro lado, la duración de la vida en los mamíferos sigue la misma proporción que el ritmo cardiaco o respiratorio: crece a una velocidad de entre un tercio y un cuarto de la velocidad con que crece el peso corporal. Los animales pequeños viven menos que los grandes, pero a un ritmo muy superior. Esto nos lleva a la conclusión sorprendente de que todos los mamíferos viven más o menos lo mismo, en términos del “tiempo biológico”, medido por los latidos del corazón o el ritmo de la respiración celular.

Un ratón consume en tres o cuatro años su vida con su corazón latiendo 450 veces por minuto, mientras que una ballena puede vivir 120 años con su corazón latiendo 20 veces por minuto. Esto se ha confirmado recientemente, pues se ha encontrado un arpón fechado en 1.880 en una ballena muerta en 2.010. Otros estudios moleculares sugieren que algunas ballenas podrían llegar a vivir 150 años. Dado nuestro tamaño, estaría escrito cuánto viviremos.

Pero intervienen otros muchos factores, sobre todo de índole ecológica. Se sabía que los animales voladores, como la mayoría de las aves y los murciélagos, viven más de lo que les correspondería por su tamaño. Los murciélagos viven unos 40 años y muchos cuervos y loros viven hasta 60 años. Se sospechaba que eso tenía que ver con la menor exposición a los depredadores y a agentes patógenos que tienen las criaturas voladoras en comparación con las terrestres. Ahora, esta hipótesis ha sido respaldada por un estudio que ha encontrado que la vida en los árboles aumenta la longevidad. La libertad da vida: cuantos más grados de libertad estén disponibles para un organismo, más vivirá. Una de las predicciones de la teoría evolutiva del envejecimiento es que si un individuo consigue reducir su exposición a las fuentes de mortalidad extrínseca, vivirá más tiempo, lo que le traerá más probabilidades de experimentar efectos provocados por mutaciones, y por consiguiente de que tales efectos se enfrenten con mayor incidencia al filtro de la selección natural. El resultado final en una población de individuos de esta clase será que la selección natural potenciará una evolución hacia una mayor longevidad.

Un equipo de científicos de la universidad de Illinois acaba de demostrar que la vida en los árboles también reduce la mortalidad, retrasa el envejecimiento y aumenta la longevidad, tanto en los primates como en otros mamíferos de hábitos arbóreos. Los investigadores Milena Shattuck y Scott Williams analizaron los datos de 776 especies de mamíferos. Y descubrieron que la longevidad de los animales capaces de trepar a los árboles duplica a la de mamíferos terrestres de similar tamaño. Algo que ya adelantaba Charles Darwin, quien escribió acerca de la importancia evolutiva de “poder trepar a las alturas para escapar de los enemigos”.

Aunque los grandes mamíferos tienden a vivir más que los pequeños, cuando se trata de mamíferos arbóreos hay excepciones importantes. El kinkajou o mico león (Potos flavus), por ejemplo, es un pariente cercano del mapache que, a pesar de tener un tamaño muy inferior al tigre (mide sólo entre 42 y 58 centímetros de altura), puede vivir hasta 40 años, mientras el felino raramente supera los 20. El modelo concuerda tanto con los datos de longevidad a gran escala entre todos los mamíferos, como con los recogidos de clases específicas que Williams y Shattuck estudiaron, por ejemplo las ardillas arborícolas en relación con las ardillas terrestres.

Sin embargo, la pareja también descubrió dos grupos de mamíferos que contradicen esa tendencia a la longevidad. Los marsupiales, como los canguros. Y los primates, incluidos los que pasan mucho tiempo en el suelo, como los gorilas y los seres humanos, y sus primos que viven en las ramas. En estos grupos, no hay diferencias significativas de longevidad entre los animales arborícolas y sus primos que viven en los suelos. Los primates, no obstante, tienden en general a tener una vida larga.

"Éstas son las excepciones que demuestran la regla", argumenta Shattuck. "La característica definitoria que parece conectar los dos grupos es una larga historia de antepasados arborícolas." Otros mamíferos comenzaron en el suelo, y algunos grupos aislados evolucionaron hacia un estilo de vida arborícola de forma independiente. Los marsupiales y los primates parece que empezaron en los árboles, y luego se produjo la adaptación de marsupiales y primates terrestres a un estilo de vida más ligado al suelo.

Esta ascendencia arborícola puede explicar parcialmente por qué los humanos tenemos una longevidad mayor que la de otros mamíferos. Aunque en nuestro caso, pueden haber influido otros muchos factores, como la neotenia, la retención de características infantiles en la edad adulta (los seres humanos nacemos tras una gestación extraordinariamente larga, nuestra infancia y adolescencia son más dilatadas que las de cualquier otro primate e incluso en la edad adulta retenemos ciertas características infantiles, entre ellas la curiosidad). También seguramente la inteligencia, la cultura y la técnica, que nos protegen de la depredación y crean entornos estables, confortables y protegidos para nosotros, han sido fuerzas que desde el inicio de la evolución humana han contribuido a nuestra gran longevidad (hasta los 122 años de Jeanne Calment).

Este modelo predice que la esperanza de vida de los animales subterráneos será mayor que la de los que viven en la superficie. En este entorno, están más protegidos de los depredadores, y las fluctuaciones ambientales (de temperatura, humedad, etc.) son menores. Hace falta realizar una investigación rigurosa de diferentes mamíferos cavadores, como topos y similares, pero ya contamos con el ejemplo de la rata topo desnuda (Heterocephalus glaber). En pruebas de laboratorio, se ha informado de que estos roedores que excavan galerías y que tienen una sociedad similar a la de las abejas, viven casi 30 años, convirtiéndolos en los roedores con mayor esperanza de vida.

Rata topo desnuda

Un estudio realizado por investigadores en el Instituto Barshop de Estudios sobre la Longevidad y el Envejecimiento en la Universidad de Texas (Estados Unidos) revela mecanismos en las células de la rata topo desnuda que podrían explicar su increíble longevidad. Comparado con los ratones (que suelen vivir de tres a cuatro años), las ratas topo desnudas mantienen mejor la salud de las proteínas en sus células. Rochelle Buffenstein, la coautora del estudio y fisióloga en el Instituto Barshop, sostiene que descubrir los "trucos" que usan los animales que envejecen lentamente para prolongar su vida útil puede ayudar a conocer estrategias para aliviar las enfermedades relacionadas con el envejecimiento en los humanos.

A pesar de que su pálida y arrugada piel y desagradable aspecto quizás no suenen precisamente a buena salud, las ratas topo no sólo viven más sino que su envejecimiento es más sano que el de la mayoría de los animales. Tienen poca incidencia de cáncer y pocos signos de degeneración del cuerpo y las hembras pueden procrear hasta su muerte.

Una de las teorías tradicionales del envejecimiento sostiene que éste es resultado de la degeneración lenta de las células debido al contacto con el oxígeno, denominado estrés oxidativo. Sin embargo, paradójicamente, las ratas topo lampiñas (incluso las que son jóvenes) tienen mayores niveles de daño oxidativo en las células de los que tienen los ratones. Sin embargo, las proteínas en las células de la rata topo son más resistentes a desplegarse y más estables que las equivalentes de los ratones.

Los investigadores también encontraron pruebas de que las células de estas ratas poseen mecanismos más eficientes para deshacerse de proteínas plegadas incorrectamente o proteínas oxidadas. Así, Bueffenstein asegura que los resultados sugieren que las ratas topo lampiñas pueden tolerar mejor el daño oxidativo porque mantienen sus proteínas estables y eliminan rápidamente las que se despliegan antes de que se puedan acumular.

4 comentarios:

  1. El animal humano urbano con su intensa actividad y vida estresante, aunque su supervivencia no se vea afectada si que está afectando a otras especies y poniendo patas arriba todo el planeta,y quien sabe, tal vez poniendo en riesgo la propia existencia de nuestra especie en un futuro.

    Me quedo en la "slow life" .Un placer el leer tus artículos Antonio, me sirven para recordar cosillas, temas que vimos algo en la carrera y que voy dejando en el baúl poco a poco,

    Un saludo, y a ver si nos vemos, por la comarca,

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  2. Hola Antonio, mi nombre es Sol, quer'ia saber donde puedo encontrar m'as información acerca de la relaciono entre el ritmo respiratorio y la longevidad, sab'es si hay algo?

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  3. hola antonio tu pagina no tiene nada de informacion

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