¿Por qué la evolución no alarga la vida de los humanos o de cualquier otra especie?
¿No favorecería la evolución una larga vida?
Por qué envejecemos es una pregunta clásica en Biología Evolutiva. Hay varias cosas a considerar cuando pensamos en cómo evolucionan los genes que causan enfermedades, envejecimiento y muerte.
Una explicación de la evolución del envejecimiento es la acumulación de mutaciones ( MA )hipótesis. Esta hipótesis de P. Medawar establece que las mutaciones que causan efectos nocivos (dañinos) en la vejez pueden acumularse en el genoma más que las enfermedades que causan enfermedades en la vida temprana. Esto se debe a que la selección en las mutaciones de acción tardía es más débil. Las mutaciones que causan la enfermedad en los primeros años de vida reducirán más severamente la aptitud de su portador que las mutaciones de acción tardía. Por ejemplo, si dijéramos en una especie imaginaria que todos los individuos dejan de reproducirse a los 40 años y surge una mutación que causa una enfermedad mortal a los 50 años, entonces la selección no puede eliminarla de la población: los portadores tendrán tantos hijos como los que no tienen el gen. Según la hipótesis de la acumulación de mutaciones, es posible que las mutaciones se desplacen a través de la población.
Otra hipótesis que podría contribuir al envejecimiento es la hipótesis de la pleiotropía antagónica ( AP ) de GC Williams. La pleiotropía es cuando los genes tienen más de un efecto, tales genes tienden a causar correlaciones entre los rasgos, la altura y la longitud del brazo probablemente tengan muchos de los mismos genes que los afectan, de lo contrario no habría correlación entre la longitud del brazo y la altura (aunque el entorno y la vinculación pueden también causan estos patrones)... Volviendo a AP como una explicación para el envejecimiento, si un gen mejora la condición física temprano en la vida, pero causa una enfermedad en la vejez, puede propagarse a través de la población a través de la selección. El efecto temprano favorable se propaga bien debido a la selección y, al igual que con MA, la selección no puede "ver" la enfermedad de acción tardía.
Tanto en MA como en AP, el punto clave es que la selección es menos eficiente para eliminar las mutaciones nocivas de acción tardía, y pueden propagarse más rápidamente gracias a los efectos beneficiosos de la vida temprana. Además, si hay mortalidad extrínseca (depredación, etc.), el efecto de la selección también se debilita en los alelos que afectan la vida tardía. La misma reducción al final de la vida en la eficacia de la selección también reduce la velocidad a la que se propagan los alelos que aumentan la esperanza de vida.
Una tercera consideración es el modelo de soma desechable., una descripción de T. Kirkwood de las ventajas y desventajas de la historia de vida que podrían explicar por qué se favorece el envejecimiento y una muerte más temprana. La idea es que las personas tengan una cantidad limitada de recursos disponibles, quizás debido a restricciones ambientales oa la capacidad de adquirir/asignar los recursos. Si luego asumimos que los individuos tienen que usar su energía para dos cosas, mantenerse con vida a través de la reparación y el mantenimiento (mantenimiento somático) y hacer descendencia (inversión reproductiva), entonces cualquier energía dedicada a una le quitará la otra. Si un individuo porta un gen que le obliga a dedicar toda su energía al mantenimiento somático, entonces su aptitud será muy baja (¡probablemente 0!) y ese gen no se propagará.
Para ir un poco más allá, es común que los sexos envejezcan de manera diferente (esto es en lo que trabajo) y una posible explicación es que los sexos favorecen diferentes equilibrios en el equilibrio entre el mantenimiento somático y la inversión reproductiva, lo que puede generar conflictos. sobre la evolución de los genes que afectan este equilibrio y ralentizan las tasas de evolución a los óptimos específicos del sexo. Este documento proporciona una buena revisión de la zona.
Para resumir , la evolución no ha logrado deshacerse de la muerte a través de enfermedades genéticas, etc. (mortalidad intrínseca) porque el efecto solo se selecciona débilmente, y esos alelos pueden proporcionar algún beneficio temprano en la vida, y la limitación de recursos también puede reducir el potencial para aumentar esperanza de vida debido a las compensaciones con el esfuerzo reproductivo. La evolución adaptativa no se trata de la supervivencia del más apto, sino de la reproducción del más apto: el alelo más apto es el que se propaga con mayor eficacia.
EDITAR: Gracias a Remi.b por señalar también algunas otras consideraciones.
Otro pensamiento es el del envejecimiento altruista: envejecer por el bien de la población (es probable que la población contenga individuos relacionados, usted está relacionado con todos los demás humanos hasta cierto punto). En este modelo, el envejecimiento es un proceso adaptativo (a diferencia de MA, donde es solo una consecuencia de una selección débil). Al morir, un individuo deja espacio para que sus descendientes/parientes sobrevivan (porque es menos probable que los recursos limiten las poblaciones). Esto detendrá el crecimiento demográfico excesivo que podría provocar colapsos en la población y, por lo tanto, al morir antes, un individuo promueve la probabilidad de que su descendencia sobreviva. Los argumentos de sacrificio altruista son a menudo difíciles de promover, pero un trabajo reciente sugiere que este es un modelo más plausible de lo que se pensaba .
Las teorías de la capacidad de evolución también sugieren que el envejecimiento es un proceso adaptativo. Estos sugieren que las poblaciones, compuestas por una mezcla de jóvenes y viejos, tienen sesgos en cuanto a qué tan bien adaptados están los miembros de la población, donde los individuos más jóvenes están mejor adaptados (debido a que fueron producidos más recientemente, es probable que el ambiente sea similar al medio ambiente). entorno en el que son favorecidos). Por lo tanto, al eliminar a los individuos menos adaptados de una población a través de la senescencia y liberar recursos para los individuos más jóvenes y mejor adaptados, una población evoluciona más rápidamente hacia su estado óptimo.
Esta es una muy buena pregunta.
Hay un gran campo de investigación en curso llamado "evolución del envejecimiento/senescencia" que aborda esta cuestión. No te daré una descripción completa de las diferentes hipótesis que podrían explicar por qué envejecemos, pero aquí hay un concepto fundamental que es saber.
Supondremos que existe una mortalidad extrínseca, mortalidad contra la cual un linaje nunca podrá escapar y creo que no es una suposición difícil de cumplir. Por lo tanto, un alelo que tiene un efecto específico de la edad, como la disminución de la fecundidad a los 3 años, sufrirá una mayor presión de selección y se eliminará más rápido de la población que otro alelo que cause la misma disminución en la fecundidad pero a los 4 años porque algunos individuos tendrían murió entre los 3 y los 4 años. En otras palabras, la selección natural es más eficiente a una edad más baja que a una edad más alta. Ahora, imagine en humanos un alelo que aumente el éxito reproductivo de un individuo a los 20 años al disminuir la supervivencia a los 78 años. Este alelo se propagará fácilmente en la población.efecto. Y los estudios empíricos han demostrado que existen alelos que tienen antagonista pleiotrópico antagonista específico de la edad.
En resumen, debido a que existe cierta mortalidad extrínseca, la selección natural actúa con una fuerza diferente en diferentes edades, lo que permite que algún alelo nocivo en la vejez se fije en la población, especialmente si esos alelos tienen un efecto pleiotrópico antagonista específico de la edad. Encontrará en este libro la formulación matemática y una discusión más completa de este efecto .
Existen otras hipótesis que se basan en la selección de linajes, la selección de grupos o el equilibrio mutación-selección.
Porque la evolución no se trata de individuos: se trata de especies. Lo que le importa a la selección natural no es cuánto vives, sino cuántos nietos tienes. Una larga vida útil puede ser una ventaja evolutiva, pero como cualquier rasgo, es solo una ventaja en la medida en que te permite reproducirte más.
Parecería que una vida útil más larga sería ventajosa de todos modos, porque le daría más tiempo para reproducirse. Sin embargo, por razones que aún no entendemos completamente, no parece funcionar de esa manera en la práctica. La mayoría de los organismos (suponiendo que vivan lo suficiente) finalmente alcanzan una edad en la que dejan de reproducirse. Incluso los humanos hacen esto, y aunque hemos logrado aumentar bastante el promedio de vida en el transcurso de la historia humana registrada (por no hablar de los milenios anteriores), la edad promedio en la que las personas dejan de reproducirse aparentemente no ha cambiado. mucho.
¿Por que no? ¿Qué hace que esto sea una ventaja evolutiva sobre tener más años reproductivos? Esta es una de esas cosas que aún no hemos descubierto. Hay una serie de teorías en competencia, y las otras respuestas aquí se refieren a algunas de ellas. Pero la forma más directa de responder a su pregunta es bastante simple: una mayor esperanza de vida (y/o años reproductivos) no nos ha dado a nosotros, ni a nuestros hijos, más éxito en la reproducción. Por lo tanto, no hay presión sobre la especie para que viva más tiempo, por lo que no sucede.
En realidad, genéticamente, no hay razón para que los animales sigan existiendo después de haber procreado.
Si nos fijamos en los salmones, mueren inmediatamente después de procrear, lo que probablemente sea la forma más eficiente de llevar los mejores genes a la próxima generación.
En el caso de los mamíferos, necesitan enseñar a sus crías dónde encontrar comida, dónde encontrar agua y cómo evitar peligros.
En el caso de los humanos, eso va hasta la tercera generación, por lo que la mayoría de los humanos conocen a sus padres y a sus abuelos, e incluso viven con ellos en algunas culturas, ya que sus experiencias e ideas se toman como muy importantes.
Entonces, tal vez la pregunta debería ser la contraria, ¿por qué vivimos para ver crecer a nuestros nietos?
Llevando tu misma pregunta a lo contrario: ¿por qué muere la gente? ¿Por qué no viven para siempre en lugar de reproducirse? Puedo pensar en varias razones para esto. Imagine una raza que vive para siempre y otra raza que tiene muchos hijos desde el principio y luego muere. Ahora imagina una enfermedad contagiosa que se propague entre ambas poblaciones. ¿Qué raza tiene la mayor probabilidad de supervivencia?
Por supuesto, la raza que se reproduce rápidamente tiene más posibilidades.
Y también, la evolución hace maravillas para la raza que se reproduce rápidamente en lugar de la raza que vive para siempre. Lo que significa que la cantidad de años que vive una especie ha sido cuidadosamente "diseñada" por la evolución.
La evolución no funcionaría si no se estabilizara en torno a los mejores genes. Y eso es exactamente lo que sucede con los humanos. La mayoría de los humanos tienen los mismos rasgos: viven alrededor de la misma cantidad de años y tienen más o menos las mismas habilidades, la mayoría de las diferencias son casi irrelevantes.
Si tomas la línea de "El gen egoísta - Richard Dawkins". La evolución no se preocupa por los individuos, se preocupa por los genes. Entonces, mientras los genes se transmitan de manera confiable hacia el futuro, la evolución puede hacerlo con 4 generaciones cada 100 años o 100 generaciones cada 100 años.
No existe un mecanismo de selección que favorezca la edad avanzada.
En el momento en que sea evidente si un individuo puede o no alcanzar una edad avanzada de manera saludable, habrá cesado toda actividad reproductiva.
Por el contrario, las personas que contraen cáncer a los 45 probablemente ya se habrán reproducido.
Hasta cierto punto lo hace; en que vivimos más que nuestros ancestros parecidos a ratones. Entonces la pregunta es: ¿por qué no seguir extendiéndolo a la inmortalidad?
La clave es que a la evolución solo le importa la supervivencia de tus genes; entonces, si vive 1000 años o si 10 generaciones de su familia tienen el valor de 1 individuo de sus genes en cada generación (cada uno vive 100 años), esto es equivalentemente exitoso.
Pero esto supone que es o que un organismo puede reproducirse o vivir mucho tiempo, ¿no podría hacer ambas cosas? En principio podría, pero los recursos de un nicho en particular son limitados, por lo que para evitar la hambruna masiva, la tasa reproductiva debe reducirse a medida que aumenta la edad promedio de los individuos .
Entonces, esto sugiere que tener individuos de vida muy larga no es mejor que tener individuos de vida corta, pero ¿es al menos igual? Lamentablemente no, si nacen menos individuos nuevos, la tasa de evolución de esa especie se reduce. Una especie de vida muy larga es menos capaz de responder a los cambios ambientales. Como tal, en una escala de tiempo evolutiva, es probable que un animal de vida extraordinariamente larga sea superado por una especie de vida más corta.
Por supuesto que hay un punto de equilibrio natural; llevar a un individuo de un bebé a un adulto reproductivo tiene un costo considerable, por lo que una vez que han llegado allí, tiene sentido mantenerlos por un tiempo, pero no indefinidamente.
Supongo que por una vida más larga, te refieres a un envejecimiento más lento, ¡porque la evolución puede hacer poco si una montaña cae sobre una persona!
Entonces, ¿por qué los organismos no tienen una tasa de envejecimiento más lenta, o mejor, cero?
La teoría que estoy describiendo se basa en la teoría de la historia de vida . La teoría de la historia de vida asume que:
Con base en estos datos, se puede inferir que dada una especie con una tasa de mortalidad dada por causas extrínsecas (causas más allá del envejecimiento, como ser comido), uno puede usar un poco de matemática para encontrar el promedio de vida del organismo si el organismo no envejece. Simple…?
Ahora bien, dado que el promedio de vida de la especie que no envejece es limitado, ¿realmente cree que la estrategia de vida óptima de la especie sería el envejecimiento cero? Recuerde que para no envejecer se necesita gastar energía, y que toda la energía gastada en mantener la salud seguramente se desperdiciará en forma de cadáveres una vez que el organismo muera.
Por lo tanto, dado un mecanismo a través del cual es posible el intercambio de recursos entre los procesos de la vida, los organismos deben invertir un poco más en la reproducción y un poco menos en la reparación y el mantenimiento. ¿Por qué? ¡Solo para reducir la pérdida de recursos en forma de cadáveres y aumentar el éxito reproductivo, que es lo que se cuenta al final!
Entonces, de hecho, ¡tener una tasa de envejecimiento cero tiene desventajas! Sería más ventajoso si los organismos envejecieran con una tasa específica de especie fija.
Ahora, es hora de aclarar algunos puntos:
Encontré esta teoría en esta pregunta de SE, donde la pregunta ahora se ha suspendido debido a razones dudosas. Además, el OP menciona este libro : Teoría biológica moderna y experimentos sobre el celibato , que, creo, fue una de las razones por las que la pregunta quedó en suspenso.
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