¿Por qué unos animales viven más que otros?

Los documentales a veces se centran en los extremos de la fauna de nuestro planeta. El más grande, el más rápido, el más venenoso, el depredador más feroz. Un rasgo que tal vez no reciba atención por ser menos propenso al espectáculo visual es la longevidad, pero aún así creo que la historia de por qué algunos animales viven más que otros merece ser contada. Así que allá vamos.

La mayoría sabe, aunque sea intuitivamente, que lo típico es que un animal más grande viva más. Los elefantes viven más que los ratones, por ponernos en los extremos. Pero la historia completa es más interesante y más complicada que eso.

Esto es un emú.

Representado junto a una pobre muchacha a punto de ser devorada para comparar apropiadamente el tamaño

Tal vez os suene. Un primo pequeño de los avestruces, y con esto me refiero a primo lejano, pues aunque desciendan de un antecesor común que perdió la capacidad del vuelo, los avestruces corretean por África y los emús habitan en Australia. Aunque han conservado el modo de vida en común, evolutivamente divergieron hace más de 75 millones de años. Para que el lector se haga a la idea, los humanos y los ratones nos separamos en el árbol de la vida hace unos 90.

También es la única especie que cuenta con el honor de haber ganado una guerra contra un país humano en el siglo XX.

Me explico. En los años 30, había una plaga de emús que estaba haciendo estragos en los cultivos autralianos. Los agricultores pidieron ayuda al gobierno, y este mandó al ejército, ametralladoras inclusive, para acabar con la intolerable invasión.

Una pipa como estas

Fue un fracaso. Una vez se disparaba a un grupo de emús, estos empezaban a correr en todas direcciones, llegando a alcanzar hasta 60km/h, y aguantando varios disparos antes de caer. Dominic Serventy, ornitólogo de la época, destacó las capacidades de esta especie para la guerrilla, mientras que el general humano de la contienda llegó a comparar a sus plumíferos adversarios con los zulúes, solo que imposibles de detener incluso con balas.

Tras darse cuenta de que estaban gastando una cantidad intolerable de munición para matar una docena de emús por incursión, los sapiens que habitan el territorio conocido como Australia se rindieron. No sé vosotros, pero yo eso lo cuento como derrota militar.

Última foto de Jeremy con vida

Pues bien, un emú típico, si se le permite morir de viejo y no fusilado cruelmente, tardará menos de 20 años en perecer. En cambio, el animal de la siguiente foto puede llegar a vivir 40 años.

Espera, ¿qué? ¿Por qué ese murciélago tan esmirriado puede llegar a vivir cuatro décadas, cuando un pajarraco capaz de aguantar disparos de ametralladora no llega a vivir ni la mitad?

Resulta que os han engañado y de más de una forma. El mejor predictor para saber si una especie vivirá más que otra es si vuela o no. Así lo muestra un análisis de más de 1300 especies, que las clasificaba según su evolución y peculiaridades ecológicas.

Acabo de daros el ejemplo perfecto: La mayoría de aves vuelan y la mayoría de mamíferos no. Sin embargo, la longevidad exagerada para el tamaño corporal no es algo propio de las aves sino de los animales voladores, como acabo de demostraros comparando un diminuto murciélago de 7 gramos de peso con un ave incapaz de volar de 40 kg.

Después el factor determinante es el tamaño, claro. Así, un elefante(5 toneladas) frecuentemente llegará a la edad de jubilación humana si un furtivo no le vuela la cabeza para quedarse con su marfil antes, pero un cóndor de los Andes, que pesa solo 10 kilos y medio puede vivir 80 años.

Pero aún después de separar los animales en voladores y no voladores, hay varios factores importantes. Detrás de estos podría estar las claves para superar las barreras del envejecimiento humano, así que el interés cada vez va a más.

El centro de la teoría es este: la evolución, como todos los fenómenos que rigen el universo, peca de pereza. A lo largo de la vida, un animal va acumulando errores y daño como un efecto secundario de estar vivo: el verdadero culpable(s) de esto aún es discutido (que si el estrés oxidativo del aire que respiramos matándonos por dentro, que si las células senescentes vomitándonos basura, etc.), pero reparar estos errores y que el animal siga con vida suele tener un elevado coste, tanto energético como en innovaciones evolutivas. Al final, a partir de determinada edad, al ADN le sale más a cuenta seguir replicándose a través de la reproducción en vez del mantenimiento bioquímico del organismo, y este, tras reproducirse, muere.


Hay algo crucial aquí, sin embargo. No a todos los animales les conviene sobrevivir el mismo tiempo. Si eres pequeño, un ratón o una musaraña, obviamente lo mejor para ti es reproducirte lo antes posible, porque cada día que pasas sin que algún depredador te devore es un milagro. Si eres un elefante, hasta hace pocos siglos tenías mucho menos de lo que preocuparte si llegabas a la edad adulta. Y por tanto puedes tomarte la reproducción con calma, dedicar más a mantenerte vivo y tiempo y recursos a la gestación y crianza de tus elefantitos. Porque ellos seguramente sean tan resistentes como tú: estás haciendo una inversión mucho más segura que la de un ratón.

(Nótese que aquí estoy usando lenguaje personificador para simplificar las cosas. La evolución no es vaga, lo que usa los mismos recursos de forma más eficiente, mediante el mantenimiento o la reproducción, tiene más éxito reproductivo. A los animales no les conviene sobrevivir x tiempo, sino que el éxito de cierta posición en el compromiso longevidad/reproducción, gasto de energía/reparación depende, en gran medida, de la presión depredadora. Los que escogen el compromiso ideal para su presión particular acaban teniendo más descendencia y sustituyendo al resto, etc. Tengo que hacer este disclaimer para que el fantasma de Darwin no venga a acosarme por las noches. Sigamos.)

El tema es que, al igual que el tamaño no solo contribuye a la longevidad por permitirte evitar la depredación o por motivos metabólicos, tener un mayor tamaño no es lo único que te permite evitar una muerte violenta. Una innovación que no tiene precio en estos casos es, obviamente, la de poder escapar volando. Y por eso se sospecha que los animales voladores viven tanto, simplemente porque tienen que preocuparse menos por los depredadores.

Esto no es una mera hipótesis para explicar diferencias en correlaciones: Cuando analizas las aves como grupo separado, la presión depredadora que sufren es un excelente predictor de su esperanza máxima de vida. 

Otros estilo de vida que uno sospecharía dan más posibilidades de evitar ser devorado es, por ejemplo, en mamíferos no voladores, la vida árborea. Y efectivamente, los animales que pueden escalar un árbol para escapar de las fauces del malote de turno, como los gibones, viven bastante más de lo que uno esperaría por su tamaño. Lo mismo pasa con los animales excavadores que pueden esconderse fácilmente en la dirección contraria.

Vemos aquí que es importante entender la ecología de un animal para entender su evolución, y ambas para entender cuánto vivirá, pero a veces esto puede llevarnos a conclusiones contraintuitivamente erróneas. Por ejemplo, uno esperaría, ya puestos, que los mamíferos terrestres nocturnos tuviesen menos presión depredadora que los diurnos y por tanto viviesen más. No es así, probablemente por otras variables que se meten en el camino, como los que son nocturnos simplemente para evitar el calor de los hábitats de los trópicos por el día, o que los depredadores tampoco son tontos y uno puede encontrar lobos o hienas activos por la noche en busca de alguna presa extra.

Es cierto que fue posible cierta capacidad para predecir la longevidad en los animales voladores en base a la hora en la que están activos, pero esto parece ser mayormente porque las pocas que están activas por la mañana o al atardecer son víctimas de especies tanto diurnas como nocturnas.

Una vez sabemos dónde buscar, y efectivamente encontramos especies excepcionalmente longevas, es interesante intentar descubrir qué trucos evolutivos las hacen vivir tanto, para ver si tienen algo que podamos plagiar. El ejemplo más llamativo es el de la rata topo desnuda (Heterocephalus gabler), también conocida como rata lampiña, rata calva, salchicha dientes de sable, o ratopín. El bicho del pardillo rubio de Kim Possible, vaya.

Rata-Topo-Desnuda-Heterocephalus-glaber.2

Cuenta la leyenda que si una princesa lo besa, la susodicha se convierte en uno de ellos

Vale, no es un bicho muy agraciado, pero no lo necesita: pasa sus vida entera bajo tierra, formando colonias de entre docenas y cientos de individuos cavando por túneles construidos bajo el suelo de Etiopía. Sin luz, apenas sin oxígeno, con altos niveles de dióxido de carbono, las raíces y tubérculos como única comida… pero a salvo de depredadores. El mismo ambiente que le permite ser tan feúcho evita su muerte súbita, y esto tiene consecuencias para su esperanza de vida: llegan a vivir 30 años, 15 veces más que el típico ratón. Logran esto, entre otras cosas, por ser aparentemente, inmunes al cáncer, (¡de verdad, no como los tiburones, eso es un mito!) algo todavía más destacable teniendo en cuenta que el ratio de cáncer en los dos años de vida de un ratón de laboratorio es 47%.

¿Cómo consiguen esto? La respuesta se encontró una vez se cultivaron sus células aisladas. Las humanas o de ratón suelen apelotonarse todo lo posible y no limitar su crecimiento hasta que hay límite de espacio. Usan para esto un complejo sistema de señalización que incluye una cadena de azúcar entre las células llamado ácido hialurónico, una sustancia viscosa que en tejidos sanos también pone los límites que dan forma a los órganos. Pues bien, las células de la rata lampiña no se dedican a ocupar todo el espacio disponible como las de nuestra especie o sus primos roedores, detienen su crecimiento al tener apenas un tercio de la densidad de población que las otras colonias celulares necesitan. Incluso si se les arroja suficiente sustancias cancerígenas para que un cultivo humano acabase desarrollando cáncer dentro del cáncer, un metatumor por así decirlo, no crecen hasta necesitar apretujarse en todo el espacio disponible. Su cadena de ácido hialurónico, cinco veces más larga que la humana, impide la multiplicación y agrupamiento desesperado que caracteriza a todos los cánceres.

A nivel macroscópico esta propiedad de sus tejidos es bastante menos espectacular: solo aparenta ser una piel particularmente elástica y tirante. Nada que pareciese esconder el secreto contra uno de las peores calamidades que sufre la humanidad. Pero no solo gozan de este truco, también tienen un metabolismo particularmente lento (se lo permite el cálido ambiente subterráneo, no tienen que realizar mucho esfuerzo para mantener su temperatura constante) y una aparente indiferencia al ácido. Podría dedicarse una entrada a todas las adaptaciones que se han descubierto en este animal, y todavía más que quedaran por descubrir. Se calcula que en su línea evolutiva 700 genes relacionados con la longevidad han sido seleccionados.

Mencionaré solo dos más, esta vez relacionados con la síntesis de proteínas. Un problema que los animales tenemos es que con la edad, las proteínas mal hechas (mal fabricadas, mal plegadas, creadas por un gen mutado, etc.) se van acumulando. Siendo nuestro cuerpo (seco) mayormente proteínas, y siendo estas las que llevan a cabo la mayoría de trabajos necesarios para mantenernos vivos, esto es una faena detrás de muchas de las patologías de la tercera edad. Por ello, se investigó si estas criaturas tenían también adaptaciones especializadas en evitar estos problemas, y los resultados superaron toda expectativa.

Primero, sus ribosomas tienen tres partes. Esto para los poco legos en biología sonará a chino. Brevemente, los ribosomas son las pequeñas complejos que leen el ARN(transducido a partir de ADN) y lo usan para crear las proteínas que nos forman. En absolutamente todo el reino animal(y más allá) estos tienen dos partes altamente conservadas a lo largo del árbol de la vida. Pues aquí también rompe el ratopín la regla. Sus ribosomas mejorados parecen cometer diez veces menos errores en la traducción, paso final de la conversión de las instrucciones del ADN en proteínas.

ribosoma“MISFOLDED PROTEIN GENOCIDE BEST DAY OF MY LIFE.” -Ratopín

Y segundo, ni si quiera las pocas proteínas mal hechas que pasen este proceso de traducción mejorado gozan de compasión. Otra cosa que descubrieron en las células de la rata calva es que tienen proteosomas particularmente eficientes que se encargan de destruir sin piedad las proteínas que tengan cualquier defecto. Y aunque las células del H. gabler no son particularmente resistentes al estrés oxidativo, sus proteosomas sí lo son. Esto, junto a los trucos ya mencionados, otros por mencionar y otros por descubrir; consiguen que estas criaturitas tengan lo que algunos llaman sensecencia negligible, manteniendo todas sus funciones biológicas en estado casi óptimo hasta casi el final de la vida.

Lo que esto significa para el ser humano aún es discutido. Muchos investigan la bioquímica de esta criatura sin esconder que su ánimo es ver qué trucos moleculares podemos apropiarnos para aumentar la longevidad humana. Algunos como los proteosomas más eficientes y resistentes o el hialuronano capaz de impedir la formación de tumores tienen proyectos serios en marcha, buscando como imitarse. Otros proyectos, como otorgarnos ribosomas de tres piezas, quedan de momento en el reino de la ciencia ficción.

Obviamente, saber por qué unos animales viven más que otros puede servir para satisfacer la curiosidad científica, esa peculiar secreción de las neuronas humanas. Pero también podría servir de inspiración para la biomedicina, viendo que trucos de la evolución podemos explotar para que envejecer sea menos doloroso, para que nuestra población, no tenga que pasar sus últimas décadas enferma y sintiéndose una carga para las demás.

Muchos de estos intentos son polémicos, pero cada vez es más por objeciones panolis bioéticas o metodológicas que por considerar estéril o fantasiosa la línea de investigación entera. Se le da al lector esta referencia, en la que se discuten distintos animales modelo para la investigación anti-envejecimiento y cómo podríamos convertir los descubrimientos en terapias.

Antes de cerrar daré un ejemplo más, por (a mi parecer) fácil de entender, salido de una investigación reciente en elefantes.

No sé si el lector estará familiarizado con la paradoja de Peto, pero no te apures si no. Como todas las supuestas paradojas científicas, es rematadamente simple: cuanto más grande es un animal, más divisiones celulares requiere para formarse su cuerpo. Cuantas más divisiones, más oportunidades para que una mutación salga rana (cancerígena), y cuánto más vives, más se dividen tus células. Esperaríamos, pues, que los humanos tuviésemos un ratio de cáncer desorbitado comparado con los ratones (pasamos por 10.000 veces más divisiones celulares), pero no es así. Esperaríamos que los animales enormes como los elefantes y las ballenas tuviesen una colección insufrible de tumores malignos antes de llegar a la edad adulta. Eso tampoco sucede.

¿Por qué? La respuesta simple es que los animales que pueden, por tamaño, falta de depredadores o protección (p. Ej, tortugas) permitirse evolucionar una longevidad excepcional, también han de desarrollar unos sistemas para mantener el ciclo celular en orden y evitar que surjan tumores en sus divisiones celulares adicionales. Por tanto, los animales grandes, longevos o ambas deberían ser terreno fértil en el que buscar trucos contra el cáncer. Y parece que la búsqueda está empezando a dar sus frutos.

En este caso concreto, baste con describir p53. Es un gen. Lo llaman “el guardián del genoma” por su rol clave evitando la formación del cáncer: cuando el ADN se ve dañado o cuando una célula amenaza con empezar un tumor maligno, p53 está ahí para orquestar las reacciones de reparación, o, como último recurso, iniciar la apoptosis o hara-kiri celular evitando que el tumor se extienda simplemente pidiendo a la célula que se suicide por el bien común. Aberraciones en el p53 están en la base de muchos cánceres: la mitad de los fumadores con cáncer de pulmón tienen una. Algo mejor explicado para el curioso aquí, es un gen estudiado hasta el hartazgo. Teclear su nombre en el buscador de PubMed da más de 70.000 resultados.

Pues bien, los humanos tenemos dos copias del gen p53, una en cada brazo del cromosoma 17, una por cada uno de nuestros padres.

Los elefantes tienen 20.

1.18534

Failing to give a fuck

Una cosa es tener copias de repuesto, pero esta adaptación es espectacular incluso para lo que los investigadores esperaban. Manipular p53, si se hace con torpeza, puede tener consecuencias nefastas, y sin embargo los paquidermos van por ahí tan tranquilos con diez veces la dosis humana en sus células. ¿Cómo lo logran? No lo sabemos, pero descubrirlo podría abrir la puerta a nuevas terapias que habrían sido impensables sin este hallazgo.

Pero esto no es toda la historia de su particular resistencia al cáncer. Tienen también células más sensibles a la radiación ionizante, esto es, inician la apoptosis con menos daño que las células humanas. De nuevo, cuando tienes tantísimas células como un elefante, cortar por lo sano cualquier riesgo tiene sentido. Seguramente encontremos muchas más adaptaciones detrás del bajísimo ratio de cáncer de los elefantes: solo un 3% de incidencia a lo largo de sus vidas.

Esto último remarca un argumento importante, sin embargo. La rata topo desnuda es una especie en preocupación menor. Tal vez el lector no se haya percatado de que muchas de las especies del esquema anterior están en peligro de extinción, pero seguramente si le suene que los elefantes están amenazados debido mayormente a la caza furtiva (y secundariamente, a la destrucción de su hábitat).

Quiero dejar claro esto: Aquello a lo que me refiero desenfadadamente como “trucos” que “plagiar” son adaptaciones que dependen de la biodiversidad del planeta. Durante millones de años, el relojero ciego de la evolución se ha esforzado en dotar a cada especie de las mejoras necesarias para sobrevivir con su particular estilo de vida. Veíamos al principio que solo partiendo de la ecología de la especie se pueden deducir muchas cosas de cuánto vivirá y por qué, pero la ciencia ecológica también nos cuenta que las extinciones se están disparando. Incluso hay intentos de estimar de la forma menos indirecta posible cuántas especies se extinguen antes de que las descubramos. 

Permitir la pérdida de biodiversidad podría significar que el cúmulo de casualidades y oportunidades evolutivas, ese castillo de naipes que produce los resultados que acabo de describir, se perdiera para siempre. Y con ello, la posibilidad de imitarlas para mejorar nuestra salud.

A veces se contrapone un discurso naturalista con el tecnológico, o el ecologista con el capitalista. Me parece que esto es un error para ambos bandos: puede estar en el egoísmo totalmente humano querer preservar la biodiversidad del planeta solo por lo que podemos aprender de ella para mejorar nuestras vidas. Mantener los ecosistemas y evitar las extinciones es algo que nos interesa a todos, y he escogido para esta moraleja esta entrada en particular porque me parece que aquí hay poca discusión política: todos envejecemos. Si cuidamos y aprendemos del resto del reino animal, tal vez podamos ralentizar, parar o revertir este proceso. Dejemos las rencillas que contraponen cuidar de nuestra biodiversidad y el progreso tecnológico, y sentémonos a discutir como preservar ambas.

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8 thoughts on “¿Por qué unos animales viven más que otros?

  1. Un gran artículo, muy completo. Personalmente, no creo que el estudio de la longevidad en los animales acabe teniendo mucha aplicación práctica en humanos. Nuestras biologías son demasiado distintas y, aunque tuvieran éxito, el beneficio sería escaso. Como mucho, enlentecerían un poco el envejecimiento. Soy más partidario de directamente rejuvenecer, al estilo de SENS. Eso no significa que el estudio de los animales no pueda tener un gran efecto en medicina. Hay tienes por ejemplo CRISPR, que sin duda será muy útil para las terapias génicas necesarias para rejuvenecernos. Pero CRISPR no ha surgido del estudio del envejecimiento en otros seres vivos.

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    • Lo mejor que tenemos de momento (restricción calórica) salió de estudios de animales, y muchas cosas por limitaciones éticas y de tiempo no podemos experimentar en humanos se hace en animales.

      Revertir el envejecimiento no siempre es plausible a corto plazo aunque claramente es preferible, y precisamente con CRISPR las terapias de sustitución con células madre podrían tener mejoras “prestadas”.

      Te recomiendo si no lo has leído el artículo del que tomo las dos figuras que muestran lo que podemos aprender de los animales “extremos”: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.15252/embr.201540606/abstract

      Precisamente Aubrey deGrey se queja de la sobre-especialización en biología hasta el punto del aislamiento y está seguro de que si logramos elentecer, parar o revertir el envejecimiento será con un enfoque multidisciplinar.

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  2. Sí, la restricción calórica entra dentro de lo que digo de “aunque tuvieran éxito, el beneficio sería escaso”. Los únicos experimentos serios de restricción calórica en primates han dado resultados nada esperanzadores (aunque previsibles): http://www.sens.org/research/research-blog/cr-nonhuman-primates-muddle-monkeys-men-and-mimetics Tiene todo la pinta de que, si la restricción calórica es de utilidad en humanos, como mucho alargará la vida un 5 %, y eso practicándola casi toda la vida.

    “y muchas cosas por limitaciones éticas y de tiempo no podemos experimentar en humanos se hace en animales”

    Ya, yo no estoy en contra de eso. Lo que digo es que de los estudios en animales SOBRE LONGEVIDAD no saldrá nada útil para los humanos. De otro tipo de estudios en animales sí, por supuesto.

    Sí, Aubrey aboga por la interdisciplinariedad, pero también dice que los estudios de gerontología comparada serán de poca utilidad práctica, si es que tienen alguna.

    El artículo que enlazas es de pago.

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