Longevos

En la actualidad, buena parte de los seres humanos viven hasta una edad avanzada y dan muestras de envejecimiento. Eso nos induce a pensar que ocurre lo mismo con la fauna silvestre. Pero… ¿de verdad es así?

Lo primero que tenemos que hacer es definir algunos conceptos que resultan confusos. En la lengua de Cervantes, longevidad es cualidad de longevo y longevo es el individuo que alcanza una edad muy avanzada. Así pues, longevidad sólo se refiere a la larga vida de un individuo. Si, por el contrario, queremos referirnos a toda una población hablaremos de esperanza de vida al nacer, que es la cantidad de años que tienen por delante los miembros de un grupo nacidos en el mismo año (cohorte) hasta su muerte. Un concepto lioso porque no es equivalente al de esperanza matemática de vida al nacer, que es la probabilidad de que una persona nacida en un año determinado muera a la edad que establezcamos.. Por otro lado, la esperanza de vida se suele confundir con la edad de senectud. Es decir, si decimos que la esperanza de vida de los humanos en la Edad Media era de unos 50 años, esto no significa que la gente a los 50 años fuese ya vieja. Dado que es un promedio, 50 se puede obtener si un pequeño porcentaje de personas llegaba realmente a viejos (pongamos, 80-90 años) y si existía a la vez mucha mortalidad infantil o juvenil, como era el caso. Simplemente, la mayoría de la gente no llegaba a vieja en la Edad Media, pero no eran ancianos a los 50 años. A los 50 años estaban en plena forma por mucho que tuvieran la cara quemada por el sol y las manos llenas de callos de trabajar la tierra. 

Cuesta entender todo esto en la sociedad actual, cuando basta con echar un vistazo a las esquelas de los periódicos para comprobar que la mayor parte de los difuntos superan los 80 ó 90 años y son raras las muertes más tempranas. Lo más complejo de todo es que longevidad y senescencia son en realidad procesos distintos que sin embargo suelen ir emparejados, excepto entre los pacientes de envejecimiento prematuro. Lo contrario (ancianos juveniles) podría darse también en teoría pero no ocurre hoy en día. Lo primero que deberíamos comprender pues es por qué envejecemos si vivimos muchos años.

Buitres leonados (Gyps fulvus) en un comedero para aves carroñeras. Dado su gran uso de los aportes artificiales de alimento, es de esperar que los buitres vivan más tiempo y muestren síntomas de envejecimiento (foto: Beatriz Vigalondo).

Genes con doble efecto

La selección natural ha hecho muy bien su trabajo evitando el envejecimiento en la edad temprana. Los genes que nos mantienen en buena forma durante la edad reproductora son como una moneda con una cara amable y un envés perverso. Nos ayudan cuando somos jóvenes y dejan de hacerlo al superar la edad fértil. Por selección natural, la manifestación de los efectos negativos de esos genes se ha visto empujada muy hacia adelante en el curso de nuestra vida. Los efectos del lado perverso se evidencian a una edad que era poco probable alcanzar de manera natural. Antes te mataba una enfermedad infecciosa, un depredador, una guerra o la caída de un árbol. Por regla general, los animales salvajes siguen sin llegar a esa edad y, si alguno se acerca a ella y empieza a perder funcionalidad fisiológica, muere pronto.

Así pues, si la esperanza media de vida de los leones salvajes al nacer es de 12 años, un león que muera con 11 años y medio es un adulto en la plenitud de su existencia. Si mantenemos a los leones en cautividad, libres de parásitos y enfermedades, con comida asegurada y sin peleas entre ellos, pueden vivir mucho más. Hay registros de leones que han vivido 27 años y entonces sí llegan a ancianos y manifiestan los síntomas propios del envejecimiento. De hecho, podríamos definir un concepto nuevo haciendo uso de este conocimiento biológico. Sería el de “longevidad predicha”.

Pongamos que ciertos individuos de una especie de loro alcanzan en cautividad los 40 años de edad. Si encontramos que la esperanza de vida al nacer en una población salvaje de una segunda especie del mismo género es también de 40 años, podríamos predecir que en condiciones ideales (las de cautividad) esta segunda especie de loro sería necesariamente mucho más longeva. No podríamos precisar mucho más, pero sí predecir que sería más longeva que la primera.

En algunos animales salvajes se han detectado síntomas de deterioro físico relacionados con una edad avanzada. Por ejemplo, las gaviotas viejas se reproducen peor que las jóvenes. La explicación más plausible es que, como las gaviotas tienen el alimento garantizado gracias a los sobrantes de nuestra civilización, como basuras y descartes pesqueros, logran superar la que hasta hace poco era su habitual esperanza de vida al nacer. Es decir, hoy en día una gaviota salvaje se parece bastante a otra criada en cautividad. De ahí que llegue a vieja y se manifiesten en ella síntomas de envejecimiento. Lo mismo podría decirse de otros animales que emplean habitualmente los desechos humanos, como buitres, cigüeñas y lobos.

¿Es posible aumentar la longevidad sin envejecer?

Si vivimos más, algo deseable, ¿tenemos que pagar un peaje en forma de deterioro físico y mental? ¿No hay manera de escapar a esa aparente ley y vivir más sin envejecer? La respuesta es sí y ese es, además, uno de los grandes desafíos de la ciencia para el futuro cercano. Volvamos a aquellos efectos perversos de los genes a los que nos referíamos antes, programados para muy adelante en el curso de nuestro desarrollo. Aparecen, sobre todo, porque nuestras células se oxidan. Las mitocondrias, las fábricas de energía celular, dejan de estar bien selladas y pierden parte del oxígeno que usan para quemar el alimento que ingerimos. Los escapes acaban por deteriorar todo el citoplasma y, cuando eso ocurre, las células ponen en marcha un dispositivo que desmonta los andamios celulares ordenadamente y recicla el material, un fenómeno llamado apoptosis. Si eso les pasa a muchas células, es un órgano entero el que empieza a funcionar mal, no desempeña bien su función y a eso le llamamos envejecer.

Para evitarlo tendríamos que prevenir la oxidación celular y hay dos maneras de hacerlo. O bien comemos poco, las mitocondrias tienen menos que quemar y se reducen los radicales libres que pueden oxidarnos. O bien comemos lo mismo pero manipulamos la genética celular para que los efectos negativos se retrasen aún más o no aparezcan nunca. No sabemos qué efectos secundarios podría tener esto último. En cuanto a retrasar los efectos indeseables, imagino que tendríamos que respetar el límite de Hayflick, es decir, el número máximo de años que un individuo puede vivir y que viene marcado por el número de divisiones celulares (mitosis) que tiene programadas al nacer. Ese número es variable y depende de lo que nos hayamos cuidado durante la vida. Los que se cuidan más tiene una edad biológica menor que otra persona nacida en el mismo año pero que haya llevado una mala vida, por ejemplo bebiendo o fumando en exceso, sufriendo estrés o padeciendo hambrunas.

El peor de nuestros males

Con cada división celular los extremos de los cromosomas (telómeros) se acortan y dejan expuesto el ADN nuclear a los daños que puedan causar los agentes externos. Ese es el reloj interno que determina nuestra longevidad máxima. Una opción de la ciencia es constituirse en Penélope y averiguar cómo se reponen los tapones de los cromosomas después de haberse perdido. Eso pasa por domesticar la telomerasa, la proteína que sintetiza a los telómeros. Parece imposible, pero es justo lo que hace el cáncer: consigue que una línea celular sea inmortal, aunque a costa de destrozar al resto de los tejidos y, en última instancia, a sí misma. El cáncer  y el envejecimiento son dos caras de la misma moneda. O las líneas celulares envejecen o viven eternamente.

Es posible que los animales salvajes manifiesten cada vez más el envejecimiento. Viven más cerca de nosotros, porque se benefician de nuestro papel como ahuyentadores de depredadores y suministradores de comida. En el caso de los buitres o de las aves de jardín, su asociación con las fuentes predecibles de alimento que les proporcionamos podría hacer que sobrevivan a pesar de tener parte de su fisiología deteriorada. Es decir, se comportarían en cierta manera como los animales salvajes criados en cautividad o los domesticados. Ahora mismo, nuestro equipo de investigación está tratando de demostrar precisamente esto.

Por lo que respecta a nosotros mismos, es posible que podamos vivir más todavía, hasta un límite máximo de en torno a los 120-125 años (si es que eso no lo cambiamos también al domesticar la telomerasa) y llegaríamos en buena forma física al momento de despedirnos de la aventura de la vida. Nosotros estaremos contentos, pero le habremos gastado a la naturaleza una broma muy pesada: introducir en ella el peor de nuestros males: vivir con las funciones vitales mermadas.

Agradecimientos

Pilar Santidrián comentó un borrador del artículo.

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Desde Darwin

Al observar un rasgo morfológico o una conducta, desde Darwin podemos preguntarnos por la función que puede tener. Si los ojos son grandes o pequeños, si las narices son chatas o alargadas, si las patas son gruesas o delgadas, si la pigmentación es clara u oscura, si la estructura es rígida o blanda… La pregunta que nos asalta es: y todo eso ¿por qué? ¿para qué? Pero debemos proceder con cautela.

En efecto la forma, el color, el tamaño y el comportamiento se originan muchas veces por medio de mutaciones azarosas seguidas de selección natural y son, por tanto, adaptaciones surgidas por micro-evolución en el seno de ecosistemas concretos (de estadios concretos de la sucesión de los ecosistemas para ser más precisos). La forma y costumbres de las currucas nacen en el seno de las primeras etapas de la sucesión de los bosques mediterráneos. Los hábitos trepadores del treparriscos o los nidos del avión roquero no evolucionaron en una playa o en una estepa abierta, sino que son el resultado de la interacción adaptativa entre estas aves y los medios montañosos. Unas soluciones, por cierto, que han funcionado aceptablemente bien si han traído a sus protagonistas hasta el presente. Digo razonablemente bien porque la selección natural no es una selección a dedo de los mejores. Es más bien un barrido natural con eliminación de los peores de entre los disponibles de modo que al final se quedan los “menos malos”. Esto dista mucho de la perfección y por formas naturales de selección se generan, por tanto, soluciones operativas pero imperfectas. Así es el proceso pasivo de la selección natural, de nombre desafortunado al proceder por contagio de su pariente la selección artificial, en el que sí se eligen las formas que queremos promover desde el principio: la oreja larga, la pata corta o el pelo rizado.

Selección sexual o ellas eligen

Sin embargo, las formas y conductas que vemos en la biosfera también pueden ser hijas de la selección sexual y, en este caso, no podemos llamarlas adaptaciones. Son más bien “caprichos de la naturaleza”, dependientes de las preferencias del sexo contrario. De hecho, los resultados del barrido natural y de la selección sexual entran a menudo en conflicto. Véase, por ejemplo, el pato mancón tras la época de cría. A toda prisa, cumplido el objetivo de la reproducción, el macho de azulón se apresura a deshacerse de la costosa librea de su plumaje nupcial. Se desprende de todas las plumas remeras al unísono y queda incapacitado para el vuelo durante un tiempo. Todo para asemejarse en lo posible al plumaje pardo de la hembra. Un plumaje de descanso, pues lucirse es costoso. Fabricar pigmentos no es una actividad gratuita y llamar la atención de los depredadores con un semáforo de colores tiene sus riesgos. Pero ellas (las patas) los prefieren así: coloreados.

Subproductos o rasgos neutros

Rizando un poco más el rizo, resulta que muchas de las formas que encontramos ahí fuera (o aquí dentro, en nuestro propio cuerpo) pueden parecer adaptaciones funcionales sin serlo: son los llamados subproductos. He puesto muchas veces el ejemplo de la mano humana (1). Nuestros cinco dedos no están ahí porque sean una adaptación, ni tampoco porque ese sea el número preferido de las hembras humanas. Tampoco son la solución menos mala de entre todas las posibles. Simplemente procedemos de tetrápodos terrestres que tenían un número mayor de dedos y en un momento dado de la evolución se vieron reducidos a cinco. Este rasgo quedó accidentalmente fijado genéticamente con la funcionalidad del aparato reproductor masculino y femenino, de manera que un individuo con más de cinco dedos dejó de ser reproductivamente funcional y no pudo dejar descendencia. Sí es posible, sin embargo, perder dedos. Así lo han hecho sin ir más lejos los caballos, que cabalgan sobre un único dedo, el central, aunque los caballos con varios dedos que aparecen de vez en cuando nos recuerdan que no siempre fue así (2). Y también las aves. Así pues el número de dedos en nuestras manos es sólo un accidente histórico.

Pito real (Picus viridis) posado en el suelo. ¿No es chocante que esta especie, con una anatomía ensamblada para vivir como depredadores verticales en el tronco de los árboles, haya descubierto los hormigueros como fuente de alimentación en el suelo? Se trata de una exaptación conductual que aprovecha la larga lengua evolucionada en realidad para extraer insectos de la corteza de los árboles (foto: Daniel Cara).

Exaptaciones o reutilice usted

Otras muchas veces contemplamos rasgos para los cuales nos preguntamos su función adaptativa presente, aunque la respuesta se halla en el pasado. No son productos de la selección sexual ni tan siquiera subproductos accidentales. ¿Entonces, qué son? Pues el resultado de una de las actividades favoritas de la evolución para fabricar novedades: la reutilización. Esta sería la palabra más adecuada, mejor incluso que reciclaje. Por reutilización la naturaleza no fabrica adaptaciones sino exaptaciones. Exaptación es una manera como otra cualquiera de llamar a aquellos rasgos (físicos o psíquicos) que fueron seleccionados por su utilidad para desempeñar una función que favorecía la supervivencia y la reproducción en el pasado (adaptación) o bien ninguna función en particular, pero que han acabado desempeñando otro papel (ni mejor ni peor, sólo diferente) del original (3). Darwin le llamaba “metamorfismo de función”. Sería el caso, nada menos, de la consciencia humana. Creo que la consciencia humana ha seguido un camino complejo pasando por diferentes fases, entre ellas la exaptación. Debió de surgir como un mero accidente (subproducto) de la evolución de la inteligencia humana, es decir, de nuestra particular corteza cerebral. Un resultado tan poco intencionado como el montón de arena que generamos cuando excavamos un agujero en la playa. Entre nosotros: ¿quién quería ese montoncito? Posteriormente la consciencia fue exaptada al proporcionarnos un beneficio adaptativo inesperado al dotarnos de mente simbólica. Tener una mente simbólica, una mente alucinada, que se inventa el mundo a su antojo y que nos proporciona afán de superación y esperanza en el futuro, es realmente apropiado cuando uno se enfrenta a periodos de cambio crítico en el ambiente que nos rodea. Probablemente algo así sucedió hace unos 70.000 años. La mente alucinada  nos acabó regalando la supervivencia como especie tras estar a punto de desaparecer en un cuello de botella genético. De aquellas pequeñas poblaciones humanas venimos los 7.000 millones de almas humanas de hoy en día. ¡Ahí es nada el éxito del pensamiento simbólico y la trascendencia! Como para subestimarlo. Pero la cosa no acaba aquí. Decenas de miles de años después de aquel evento, esa misma mente simbólica que nos convierte en seres espirituales, danzarines, músicos, pintores, escultores y creyentes (creyentes en muchas cosas), es ahora más bien una carga evolutiva. Al menos, en muchas ocasiones. Gran parte de nuestros males, como el fanatismo religioso (donde incluyo el fervor deportivo y las tendencias políticas radicales), se deben a ese rasgo de nuestro cerebro. Sin duda, a veces sigue siendo bueno tener esperanza y afán de superación, pero esa capacidad exacerbada nos puede llevar a comportamientos que todos estaríamos de acuerdo en calificar como despreciables o incluso maladaptativos. No por insignificantes, sino por indeseables para lo que nos gusta esperar de un ser humano.

Estocaptaciones o me salvé por pura suerte

Una vuelta más de tuerca nos llevaría a lo que recientemente he propuesto denominar “estocaptaciones”, un híbrido entre lo estocástico (el azar) y la adaptación (4). Con este concepto quería hacer reflexionar sobre aquellos rasgos que, aun habiendo surgido como una adaptación en toda regla en ambientes locales del pasado, han acabado sirviendo para la supervivencia a muy largo plazo de sus portadores por pura suerte. Ahí están, por ejemplo, pruebas tan duras como las caídas de meteoritos, las crisis volcánicas o los cambios radicales en la química marina. Las estocaptaciones se dan a nivel de especie (no de individuo) y pueden tanto diversificar a los supervivientes dando lugar a nuevos géneros, familias y órdenes (mega-evolución), como acabar como características propias de fósiles vivientes. Un buen ejemplo sería el del exoesqueleto de los invertebrados marinos que acabó permitiendo la diversificación en tierra firme de los artrópodos, aunque también es cierto que limitó la talla que podían alcanzar. No es fácil ni económico andar fabricando una armadura cada vez más voluminosa.

Regalos del desarrollo

No debemos olvidarnos de otro importante proceso generador de formas y conductas. Las alteraciones de los ritmos del desarrollo embrionario (heterocronías técnicamente) pueden transformar a las formas vivas de manera importante. Muchos rasgos humanos (anatómicos y de conducta) y también de los bonobos (Pan paniscus) se explican por la alteración relativa de los ritmos de desarrollo del soma en relación a la madurez sexual. Los bonobos o las personas alcanzamos la madurez sexual siendo todavía unos cachorros inmaduros y por tanto retenemos como adultos caracteres propios de las crías de nuestros ancestros. Eso explica nuestra curiosidad y nuestro amor por el juego. Estamos siempre descubriendo el mundo. Los chimpancés (Pan troglodytes) por el contrario serían algo así como la versión “adulta” de un bonobo. Eso explica probablemente el carácter menos agresivo y más empático de los bonobos y su actitud sexual permanentemente adolescente frente al maduro chimpancé de constitución mucho más poderosa y con un carácter que admite pocas bromas (5). En sentido estricto los regalos del desarrollo no son adaptaciones clásicas sino más bien revoluciones interiores que suceden en un momento temprano de nuestra ontogenia.

Epigenética o el ambiente manda

En este repaso a los mecanismos que generan la forma y funcionalidad de órganos y conductas, la última frontera sería la epigenética. Hay rasgos que pueden proporcionar ventajas adaptativas pero que no surgen por el tradicional proceso de mutación azarosa y posterior selección. Es decir, no serían el resultado de un proceso pasivo (de barrido) sino de un proceso pro-activo, que en realidad se ajusta mejor a la idea intuitiva que todos tenemos de adaptación. En este escenario, uno hace algo por adaptarse a los cambios ambientales. El proceso se basaría en la influencia directa del ambiente sobre el ADN. No directamente sobre el código (la secuencia de nucleótidos), sino marcando mediante “etiquetas” (por ejemplo, grupos metilo) las proteínas histonas del ADN y provocando con ello cambios fenotípicos que son parcialmente heredables y por tanto susceptibles de posterior barrido. Pero ese barrido no actúa sobre una variabilidad creada a ciegas, sino sobre una variabilidad dirigida. Dirigida por el ambiente, claro. Detrás de ello están nada más y nada menos que los elementos transponibles del genoma, de los que hablaremos en otro momento con la atención que merecen.

¡Puf! Complicado, ¿no? Todo lo que parecía homogénea adaptación se acaba dividiendo en muchos asuntos diferentes. Es cierto que con ello introducimos ruido, pero es algo inevitable para tratar de recoger y ordenar la complejidad de la naturaleza. La adaptación es un hecho incuestionable pero es sólo una de las opciones disponibles en la rica y vieja naturaleza. Tenía razón Stephen Jay Gould con lo de su famoso “paradigma panglosiano” por medio del cual criticaba el abuso de la adaptación como explicación de la forma y función. ¡No es oro todo lo que reluce! Y la misión del naturalista, del detective ecológico, es precisamente esa: que no nos den gato por liebre. Hay que estudiar cada caso con detenimiento, sin precipitarnos en nuestras conclusiones. Parafraseando a Carlos Herrera, no hay soluciones sencillas para problemas complejos.

Bibliografía

(1) Martínez-Abraín, A. (2010). Las vitrinas del museo. Quercus, 298: 6-8.

(2) Martínez-Abraín, A. (2015). Diente de gallina, cola de persona. Quercus, 353: 6-7.

(3) Gould, S.J. y Vrba, E.S. (1982). Exaptation: a missing term in the science of form. Paleobiology, 8: 4-15.

(4) Martínez-Abraín, A. (2015). Stoch-aptation: a new term in evolutionary biology and paleontology. Ideas in Ecology and Evolution, 8: 42-45.

(5) De Waal F. (2014). El bonobo y los diez mandamientos. Tusquest editores, Barcelona. 

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