¿Por qué la vida útil varía tanto entre especies?

Me he estado haciendo esta pregunta durante los últimos 2 años. Y dado que la gerontología comparativa es un campo tan grande, mi trabajo todavía está en progreso. Aún así, aquí están mis respuestas preliminares:

  1. Las especies de larga vida, especialmente aquellas que exhiben una senescencia insignificante, generalmente ocupan nichos ecológicos donde el ambiente es hostil, pero los depredadores son raros debido a condiciones tan duras. Cuando el crecimiento es costoso, las especies aprenden a adoptar la neotenia, por lo que preservan los rasgos juveniles al tiempo que permiten que el sistema reproductivo alcance la madurez. Tales ambientes son generalmente bajos en nutrientes u oxígeno o exhiben rangos de temperatura extremos.
  2. A medida que las especies se volvieron más complejas, también lo hizo su sistema inmunológico. Lo que esto realmente significaba era que, además de la inmunidad innata, las especies también desarrollaban inmunidad adaptativa. Desafortunadamente, la existencia de un sistema inmune adaptativo se correlaciona con la regeneración incompleta de los tejidos (o la formación de cicatrices). Esto parece subyacer a la brecha de regeneración entre las especies más simples y más complejas.

En resumen, tanto la genética como la epigenética determinan la vida útil de una especie y de cada uno de sus individuos.

Anca Iovita: la brecha de envejecimiento entre especies

Hablando evolutivamente, ¿cuáles son las presiones de selección que favorecen una vida más larga frente a una vida menos larga? Tenemos una idea bastante buena, y la gente está trabajando para refinarla. El trasfondo general de cualquier teoría evolutiva del envejecimiento es que la fuerza de la selección natural para favorecer u oponerse al efecto de un gen, disminuye con la edad de expresión de ese efecto ; y además que usualmente hay compensaciones entre longevidad y fecundidad . Dependiendo de cosas como el nivel de mortalidad extrínseca, podría pagar, evolutivamente hablando, reproducir lotes ahora incluso a expensas de vivir para reproducirse más tarde. Por ejemplo, si hay muchos depredadores, incluso si no envejeciera en absoluto, podría estar muerto para el próximo año; si no el envejecimiento tiene un costo, ¡entonces no valdría la pena! (Todo esto es el tema de la teoría de la historia de la vida, como lo mencionó otro comentarista. Véase también Evolución de la historia de la vida y La evolución del envejecimiento).


Genética y fisiológicamente hablando … ah, bueno, ahí está el problema.

Estamos aprendiendo más que nunca sobre la genética, la dieta y las hormonas y las causas de la variación dentro de las especies en la vida útil. Incluso hemos extendido la vida útil máxima en algunos organismos modelo, en el laboratorio, para que vivan el doble de tiempo. Pero eso no es nada en comparación con lo que la evolución puede hacer. No tenemos idea de por qué un ratón vive 2 años, un humano 80 y una ballena ballena 200. Tal vez sea “más de lo mismo” que las causas de variación dentro de las especies, pero tal vez no.

Esto parece una tarea para la biogerontología comparativa. Una de las dificultades es que muchas de las tendencias más amplias y las correlaciones más fuertes descubiertas por los biogerontólogos comparativos pueden ser espurias. Dos problemas se destacan en particular. Uno : el tamaño corporal, la tasa metabólica y la esperanza de vida se correlacionan fuertemente, entonces, ¿hacia dónde va la causalidad? Si queremos saber si el metabolismo afecta la esperanza de vida, ¿controlamos el tamaño del cuerpo? Si no, entonces es una gran confusión; en caso afirmativo, entonces también hemos controlado la tasa metabólica, ¡lo cual es lo que queremos estudiar! Dos : la longevidad también se correlaciona con la relación evolutiva: las especies no son puntos de datos independientes. Se han desarrollado métodos para lidiar con esto, pero son imperfectos y se basan en suposiciones arriesgadas.

Qué gran tema, y ​​realmente me gustan (y he votado) varias respuestas
aquí … todos tienen perfecto sentido desde lo que sé, desde el punto de vista de los mecanismos y por qué son ventajosos.

Dicho esto, voy a presentar ideas sobre el sustrato subyacente de por qué todos tienen sentido y se basaron en el libro que edité. Así que no use esta respuesta para un examen de biología. Me gusta mirar con las opiniones más amplias cuando sea posible, por ejemplo, ¿por qué muere la vida de todos modos? También hay mucho contexto aquí primero, ¡salta al final si te aburres! jaja

Bueno, sabemos que la vida es especial precisamente porque “se mantiene unida” o me gusta la idea de que “integra información”, mientras que la no vida simplemente se desmorona debido a la entropía. La no vida es una propuesta unidireccional, pero es una calle de dos vías para la vida: una semilla que se convierte en una planta completa es una increíble “integración” de energía / información para
ejemplo, para decirlo simplemente.

Información: estoy llamando a cualquier cosa con un patrón “información”, que incluye “energía” –

Información: una secuencia particular de orden de cosas;

Aleatorio: falta de orden o secuencia de cosas.}

Para integrarse, cualquier forma de vida debe tener inteligencia y “usar” información para hacerlo … por ejemplo, la fotosíntesis “reconoce” ciertas longitudes de onda de luz, que utilizan para “integrar” energía en sí mismas. La vida es como un procesador de información y durante el tiempo evolutivo ha “reconocido” varios patrones para su beneficio. A medida que (obviamente increíblemente lento al principio) reconoce más patrones de información, los patrones relacionados comienzan a encajar y hay más información disponible para usar. Como nota al margen, esta es la razón por la cual la vida progresa más rápidamente a medida que avanza la evolución
(reconocimiento de información inteligente), cuanta más información tenga, más
Hay nuevas cosas disponibles.

Entonces, integrar vs entropía es primordial, aunque podríamos decir que la vida quiere
seguir integrando nueva información (lucha por la vida), también necesita mantener
integridad que ya tiene, o muere, necesita proteger lo que tiene para poder
para reconocer cosas nuevas. Esta es la primera “auto preservación” … si no
protege lo que has integrado, todo está perdido, ya no puedes integrarlo.

Entonces, la vida también es un proceso limitante, solo puede reconocer cosas nuevas en función de lo que ya es … y, sin embargo, a medida que lo hace, cambia a algo nuevo, un nuevo patrón reconocido significa una nueva dirección potencial en la evolución. La forma en que la vida reconoce la nueva información probablemente tiene que ver con la física de las ondas y la interferencia, pero los físicos aquí sabrían más sobre eso que yo. Pero todo, incluso una roca, se basa en lo que ya es, la vida solo puede interactuar en función de atributos internos que interactúan con determinadas “longitudes de onda” en el entorno. Por ejemplo, una roca absorberá ciertas longitudes de onda y reflejará otras, puede pasar algo de energía o información, otras se interconectarán y calentarán, otras pueden cambiar la roca de varias maneras … incluso la erosión es simplemente energía o información que interactúa con la roca .

Por lo tanto, la vida solo puede integrar nueva información que de alguna manera está cerca,
o “coincide” de alguna manera, lo que ya tiene. Por lo tanto, las formas de vida tienden a moverse
tangencialmente a lo que ya son, así como en relación con qué tipo de
la información está disponible en el medio ambiente. Se producirán pocos cambios en entornos muy estables con poca información nueva, y también en organismos con poca información guardada para empezar (vida temprana).

Un ejemplo de lo primero sería ejemplos de entornos muy estables.
poca nueva información utilizable, se producirán pequeños cambios excepto para obtener muy
bueno en lo que ya hace … tomar langostas o algunas tortugas: muy estable
ambientes, poco cambio … pero pueden vivir mucho tiempo asumiendo que no
la depredación PORQUE el ambiente estable crea poca entropía una vez que
ser bueno integrando lo que hay allí.

Un ejemplo de esto último son muchos microorganismos simples con poco
información, no pueden simplemente reconocer patrones a gran escala y reaccionar ante las cosas
como las estaciones Ahora, dicho eso, un aspecto interesante es que nosotros los humanos introducimos información reconocible (para ellos) en los entornos de microorganismos a propósito cuando los atacamos con antibióticos … desafiamos exactamente lo que más saben sobre ellos mismos y su estructura. No es sorprendente que sean tan buenos evolucionando en torno a los asaltos.

OK, estoy llegando a la esperanza de vida en un segundo, pero el último bit de color:

Procesamiento de información: Life guarda segmentos de información útiles internamente para reconocer la versión ambiental. En otras palabras,
la información, por definición, es un “segmento” de la totalidad … cuando la memoria es
almacenado, es una pieza que representa el todo. La utilidad del lenguaje para
Por ejemplo, si sabes lo que significan o representan las piezas, no tienes que empezar de nuevo cada vez que alguien habla y descubre o recuerda la totalidad … puedes seguirlo porque entiendes las piezas. La vida procesa la información tomando las piezas guardadas y usándolas para reconocer las cosas entrantes, por así decirlo.

Cuantas más piezas, más contexto, cuanto mayor sea el contexto, más lejos estará en el tiempo.
y espacio, la información guardada puede dar sentido al medio ambiente. Mas
información que se guarda, cuanto mayor sea el vataje de su bombilla, por así decirlo
reconocer las cosas allá afuera “en la oscuridad” (la aleatoriedad desaparece a medida que se completa el contexto) … Esto se debe a que cuando procesamos información podemos juntar piezas y proyectar lo que sucederá en el futuro … mirando hacia atrás en la definición de “información”:

Información: una secuencia particular de orden de cosas;

Esto implica tiempo … una cosa tras otra. El valor de la información es que un “patrón” se repite por definición … la información es repetición, lo que significa que, por definición, es útil para proyectar resultados futuros. Así que la vida esencialmente predice que el futuro se beneficiará a sí mismo, busca piezas útiles de la totalidad para representar esa totalidad. Cuantas más piezas encajen en el rompecabezas, mayor será el contexto y mayor será la totalidad que “reconozca”.

OK, finalmente … perdón por la queja … pero no puedo hablar sobre la vida útil desde mi punto de vista sin los fundamentos de cómo se originó:

En el capítulo “Ciclo de vida: ¿por qué morimos?”, La propuesta es “¿por qué la vida deja de integrarse?” Esta pregunta también señala por qué la vida es “tan ahorrativa”: es mucho más fácil (requiere menos tiempo y energía) integrarse si “usa” las leyes de la física y la química en su beneficio, en lugar de luchar contra ellas. Es por eso que la vida es tan económica, su “propósito” (Ok, usemos otro término … “¿el negocio de la vida?”) Es reconocer y guardar información para su propio beneficio, cuanto más se reconoce, más se beneficia frente a entorno … cuantos más segmentos recolecta, más lejos en el espacio y el tiempo puede “ver” y tomar medidas para protegerse y beneficiarse.

Entonces, ¿por qué tantas vidas diferentes? Porque hay tantos diferentes
estrategias que la vida emplea para beneficiarse a sí misma. A través de la evolución diferentes direcciones
fueron tomadas e integradas diferentes informaciones … las que integraron
información que permite a largo plazo (en cuanto al tiempo, pero probablemente también en cuanto al espacio)
procesamiento NECESARIO (sí, más lamarckiano) más tiempo … ¿por qué? Porque lo fue
beneficioso y había un nicho para llenar … Poner suficientes segmentos juntos para
“Ver” qué es una temporada, por ejemplo, creó la demanda para aprovechar
ese ciclo muy confiable, o “patrón de información” … la vida podría beneficiar enormemente
usando patrones muy confiables como la luz, el día y la noche, las estaciones … estos
son patrones muy confiables que tienen un gran beneficio para aquellos que entienden
ellos. No estoy insinuando que un oso o un ganso entiendan la “temporada” de la manera en que lo hacemos nosotros, pero SOY insinuando que estos animales reconocieron y guardaron (durante su evolución) información que los llevó a emplear las estrategias que utilizan para aprovechar el ciclo. . Si vives lo suficiente como para reconocer la “estación”, puedes moverte o adaptarte para vivir y aprovechar el ciclo, no solo festejar durante los meses cálidos, poner huevos y morir como algunos insectos, aunque eso también es claramente un nicho en el que la vida ha evolucionado especialmente aprovechar.

Básicamente, toda la vida es inteligente y procesa información … la “vida
ciclos “o la esperanza de vida que ves en el mundo biológico tienen sentido dado lo que
esos organismos son y hacen … y son esencialmente “estrategias” (no, no lo hacen)
saber esa palabra, ja, ja) cuando se desarrolla con el tiempo y se emplea a propósito. La idea de que habría una mutación para volar hacia el sur durante el invierno no tiene sentido,
La idea de que la información se guardó y transmitió tiene mucho más sentido utilizando cualquier fórmula lógica (incluida la navaja de Occam, por supuesto). Esto no significa que originalmente podría haber sido un accidente que un pájaro se fue al sur … eso no es importante, pero se guardó información y se repitió el comportamiento. Los instintos son conductas aprendidas en el pasado que se repitieron con tanta frecuencia que se cablearon.

Hay muchas maneras de recolectar y procesar más información, construimos cerebros grandes para acomodar el uso de las manos y otros órganos sensoriales … los microorganismos simplemente se aprovechan más y se extienden para aprovechar lo que ya tienen adentro … lo que ya han reconocido. Puedes replicar o vivir más tiempo para recolectar más, etc. etc. Los humanos tienen largos períodos de desarrollo (tiempo de aprendizaje muy flexible) porque con el tiempo la demanda estaba allí para reconocer y guardar más información … la mayoría de los animales son más instintivos porque son un truco pony’s, son muy buenos en lo que hacen, lo repitieron y lo cablearon … no hay tanta “necesidad” de procesar información, la necesidad es convertirse en un adulto rápidamente para que no te coman.

Finalmente … ¿podría haber una mejor prueba de que la vida es un procesador de información que el hecho de que incluso las células individuales almacenan información en una molécula increíblemente compleja que ni siquiera entendemos? Sí, lo usan perfectamente, en tiempo real, cada segundo: lo desenredan en la sección justo donde se necesita, lo usan, lo descifran
copia de seguridad … lo corrigen y lo ajustan, lo replican.

De todos modos, espero que te guste la diatriba !!

Los animales más pequeños tienen frecuencias cardíacas más rápidas y una mayor actividad metabólica. Básicamente están viviendo la vida más rápido. La evolución ha dictado por alguna razón que los animales más grandes deberían vivir más tiempo, probablemente porque hay mucha más inversión en la construcción de un organismo tan grande.

Respondí una pregunta similar con los mismos gráficos aquí: ¿Por qué los mamíferos más pequeños tienen una vida útil más corta que los mamíferos más grandes?