alternatives_to

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Alternative all'invecchiamento
[Traduzione della pagina: "http://www.programmed-aging.org/theory-2/alternatives_to_aging.htm"
dal sito: "http://www.programmed-aging.org"]

Esistono tre principali forme di curva di sopravvivenza alternative all'invecchiamento (progressivo declino della fitness in correlazione con l'età) (Finch 1990), che non sono descrivibili con la formula di Weibull:

Prima alternativa: Morte chiaramente programmata
Tipo 1: Rapido invecchiamento e morte dopo la riproduzione
Esempi: Molte specie di salmoni (Finch 1990, pp. 83-87), aracnidi [ibidem, p. 76], molluschi [p. 78], lamprede [p. 80], alcune specie di piccoli marsupiali [p. 95] e roditori [p. 97], molte piante [p. 98], etc.
Tipo 2: Morte obbligatoria per mancanza di parti anatomiche nello stadio adulto
“L'afagia in conseguenza della mancanza di parti della bocca o degli organi digestivi è molto comune negli stadi adulti degli insetti … ed è il fattore limitante della durata della vita della fase adulta in molte specie con breve longevità” [ibidem, p. 49], etc.
Tipo 3: Morte obbligatoria della madre in relazione alla nascita della prole
E.g.: “il nematode Ascaris nigrovenosa … il giovane uccide la madre fuoriuscendo attraverso la parete del suo corpo” [ibidem, p. 102], etc.

Seconda alternativa: Senescenza non rilevabile (longevità indeterminata), senescenza negativa
Tipo 1: Senescenza non rilevabile
Si definisce che una specie ha una senescenza non rilevabile quando:
“(1) il tasso di mortalità dopo la maturità rimane relativamente costante in relazione all'età; o (2) nella fase matura non vi sono rilevabili compromissioni funzionali in relazione all'età.” (Finch 1990, p. 208)
Esempi: “Certe conifere (gimnosperme) presentano enormi longevità di molte migliaia di anni allo stato naturale” [ibidem, p. 209]; “numerosi artropodi mostrano crescita indeterminata e nessun segno di invecchiamento” [p. 213], molte specie di rockfish [http://www.agelessanimals.org/index.htm], “[Vi sono] spugne e altri organismi che si riproducono in modo asessuale in cui molte o tutte le cellule continuano a proliferare indefinitamente e danno la capacità per una considerevole rigenerazione di organi danneggiati; tali specie tendono ad avere longevità indefinite” [p. 61], etc.
Tipo 2: Senescenza negativa
In alcuni casi il progressivo crescere della massa corporea, che riduce la possibilità di essere predati, o altri fattori, riducono il tasso di mortalità che altrimenti sarebbe presumibilmente stabile (Comfort 1979) (Congdon et al. 2003) (Vaupel et al. 2004). “Senescenza negativa”, un termine potenzialmente fuorviante, dovrebbe essere considerato un caso particolare di senescenza non rilevabile.

Terza alternativa: Mortalità costante allo stato selvatico e mortalità crescente a partire da età non esistenti allo stato naturale
La mancanza di turnover cellulare significa che cellule ed organi non possono mantenersi per sempre a causa dell'azione di fattori meccanici e biochimici che progressivamente li danneggiano. E.g.: “gli insetti [sono] a rischio per danni che indeboliscono cellule ed organi insostituibili, in particolare le loro fragili ali e l'esoscheletro, cosa che Comfort (1979) ha chiamato invecchiamento mecchanico” (Finch 1990).
Se questa mancanza di turnover cellulare causa danno organico / cellulare al di sopra di un livello critico a partire da età non esistenti in condizioni naturali, la mancanza di turnover cellulare è irrilevante per la selezione naturale.
La mosca Drosophila melanogaster ed il nematode Caenorhabditis elegans, entrambi composti di cellule senza turnover (Finch 1990) (Arking 1998) sono esempi famosi di questo caso.
Queste due specie mostrano in laboratorio una mortalità crescente in correlazione con l'età illustrata nella fig. 1 (ridisegnata da (Finch 1990)) e nella fig. 2 (ridisegnata da (Finch & Hayflick 1977).

Curva di sopravvivenza in laboratorio di Caenorhabditis elegans.
Curva di sopravvivenza in laboratorio di Drosophila melanogaster.

Comunque, le età in cui l'incremento di mortalità inizia in laboratorio per C. elegans e D. melanogaster, non esistono allo stato naturale. In effetti, la longevità di C. elegans “in condizioni più naturali è ridotta fino a 10 volte confrontata con condizioni standard di allevamento in laboratorio” (Van Voorhies et al. 2005) e pochi individui di questa specie rimangono fertili allo stato selvatico dopo 10 giorni (Johnson 1987). Similmente, D. melanogaster ha una longevità documentata dello stato adulto in condizioni naturali di 10-12 giorni (Finch 1990).
Per ambedue queste specie animali, la crescente mortalità in relazione all'età descritta nelle figure B1 e B2 inizia ad età inesistenti allo stato selvatico, il che vuol dire che è solo un artefatto di laboratorio.

Riferimenti:
- Arking R. (1998) Biology of aging. 2^nd ed., Sinauer Associates, Sunderland, MA (USA). [Google Scholar]
- Comfort, A. (1979) The Biology of senescence. 3^rd ed. Churchill Livingstone, Edinburgh and London. [Google Scholar]
- Congdon, J. D., Nagle, R. D., Kinney, O. M., van Loben Sels, R. C., Quinter, T., and Tinkle, D. W. (2003) Testing hypotheses of aging in long-lived painted turtles (Chrysemys picta). Exp Gerontol 38(7):765-772. [PubMed] [Google Scholar]
- Finch, C.E. (1990) Longevity, Senescence, and the Genome. University of Chicago Press, Chicago. [Google Scholar]
- Finch C.E. and Hayflick L. (Eds.) (1977) Handbook of the biology of aging. Van Nostrand Reinhold Company, New York. [Google Scholar]
- Johnson T.E. (1987) Aging can be genetically dissected into component processes using long-lived lines of Caenorhabditis elegans. Proc. Natl. Acad. Sci. 84, 3777-81. [PubMed] [Google Scholar]
- Van Voorhies W.A., Fuchs J. and Thomas S. (2005) The longevity of Caenorhabditis elegans in soil, Biol. Letters 1, 247-9. [PubMed] [Google Scholar]
- Vaupel, J.W., Baudisch, A., Dolling, M., Roach, D.A. and Gampe, J. (2004) The case for negative senescence. Theor. Popul. Biol. 65(4):339-51. [PubMed] [Google Scholar]