"Ogni tanto la mente di un uomo viene allungata da una nuova idea o sensazione, e non torna mai alle sue precedenti dimensioni."
– Oliver Wendell Holmes Sr.
Nel pensare ai meccanismi dell'invecchiamento – invecchiamo a causa di fattori genetici e cambiamenti che si verificano nel nostro DNA, nelle cellule e nei corpi nel tempo. Esaminando il "perché" dell'invecchiamento da una prospettiva più ampia, alla fine si arriva al fattore che spiega un gran numero di "perché" domande in biologia: l'evoluzione.
Le prime speculazioni sul ruolo evolutivo dell'invecchiamento apparvero nei documenti sulla selezione naturale di Alfred Russel Wallace e Charles Darwin negli anni '60 dell'Ottocento. Sentivano che l'invecchiamento era una specie caratteristica come le strisce su una zebra con ogni specie che aveva il proprio limite di età. Ora sappiamo che l'invecchiamento non è programmato nei geni allo stesso modo degli altri processi biologici, ma ci sono certamente forze genetiche e altre forze evolutive al lavoro.
Perdita di pressione evolutiva
Nel 1952 Sir Peter Medawar scrisse An Unsolved Problem of Biology che affrontava l'evoluzione dell'invecchiamento. In esso ha sviluppato l'intuizione che le pressioni evolutive perdono il loro potere con l'età degli animali. L'implicazione delle sue idee è che gli adattamenti che migliorano l'idoneità dei giovani (quelli che devono ancora riprodursi) saranno favoriti anche se quegli adattamenti provocano effetti dannosi o addirittura la morte una volta che gli individui hanno superato il loro primo riproduttivo. Parlando puramente in termini evolutivi, la morte di un membro più anziano di una popolazione ha spesso uno svantaggio in termini di sopravvivenza delle specie. La pressione evolutiva favorisce quindi l'evoluzione dei geni i cui effetti negativi sono posticipati fino a dopo la riproduzione e l'influenza della selezione naturale diminuisce con l'età.
Il potere della pressione evolutiva dipende dalle esigenze della nicchia ecologica. Ad esempio, gli animali che affrontano intense pressioni di sopravvivenza da predatori potrebbero favorire l'evoluzione della produzione rapida di cucciolate di grandi dimensioni come conigli o topi. Viceversa, le circostanze che allevia le pressioni evolutive, come la riduzione della predazione a causa dell'habitat, delle dimensioni, della velocità o della capacità di volare, potrebbero consentire un minore volume riproduttivo e un aumento del valore dei membri più anziani per la specie (ad esempio allevando i giovani ).
Soma monouso
Nel 1977 il biologo inglese Tom Kirkwood propose la teoria del "Soma monouso" (o corpo monouso). Piuttosto che enfatizzare l'invecchiamento o la longevità programmati geneticamente, questa teoria si concentra sul fatto che la vita richiede energie e risorse considerevoli. Con risorse limitate, le cellule e gli organismi sono intrappolati tra l'energia spesa per l'auto-manutenzione e la riproduzione. Se il tasso di mortalità degli adulti da predatori, infezioni, incidenti o fame è alto, non ha molto senso usare risorse preziose per la riparazione del DNA, la difesa antiossidante o il ricambio proteico per produrre un corpo duraturo. Di conseguenza, gli organismi si sono evoluti in modo tale che la quantità di energia investita nel mantenimento del corpo sia sufficiente a mantenere vivo l'animale abbastanza a lungo da riprodursi, ma inferiore a quello che sarebbe necessario per vivere indefinitamente.
Concentrandosi su energia e risorse, la teoria del soma usa e getta aiuta a spiegare le diverse durate della vita tra le specie. Una specie con un alto tasso di mortalità estrinseca (come da forti pressioni predatorie) dovrebbe investire logicamente meno energia nel mantenimento cellulare e più energia nella riproduzione rapida. Secondo questa teoria, i membri di queste specie avranno una durata di vita più breve se possono invecchiare poiché il loro investimento energetico nella manutenzione del corpo è minimo. I dati di laboratorio e il lavoro sul campo della biologia comparativa supportano questa teoria. Gli animali con adattamenti che riducono la mortalità estrinseca generalmente hanno una durata di vita più lunga. Questa differenza è stata osservata anche in diverse popolazioni all'interno della stessa specie. Steven Austad, un biologo cellulare, scoprì che gli opossum della Virginia vivevano su un'isola dove la mortalità estrinseca era a età inferiore a un tasso più lento degli opossum che vivevano sulla terraferma dove c'era un rischio significativo di morte per predazione. Non ci sono prove che altri fattori ambientali (ad esempio parassitismo, malattia o diminuzione della disponibilità di cibo) abbiano contribuito a questa differenza.
La teoria del soma monouso è stata ulteriormente rafforzata dalle osservazioni che la restrizione calorica aumenta la longevità negli animali da laboratorio. È logico che la restrizione calorica possa spostare l'energia allocata alla crescita e alla riproduzione verso la riparazione e la manutenzione. Nella folle fame c'è una continua minaccia che porta a risposte adattive. In tempi di scarsità la riproduzione sarebbe ridotta poiché la sopravvivenza della prole sarebbe minacciata. Invece l'energia sarebbe investita nel mantenere il corpo per sopravvivere fino a quando il cibo era più abbondante e l'efficienza riproduttiva sarebbe stata più alta.
Dinamica della popolazione
Più recentemente, il biologo evoluzionista Joshua Mitteldorf ha aggiunto una teoria demografica dell'invecchiamento basata sulle dinamiche della popolazione. Egli afferma che la selezione naturale a livello individuale spinge inesorabilmente i tassi di natalità fino a quando il tasso di crescita della popolazione si avvicina a tre volte il tasso di recupero dell'ecosistema. A quel punto risulta inevitabilmente una dinamica della popolazione caotica. La selezione individuale non può affrontare questo problema collettivo. Le estinzioni di popolazione che seguiranno saranno tanto frequenti quanto necessario per sopraffare la selezione individuale e rafforzare la moderazione della crescita, riportando il sistema in uno stato più stabile. L'emergere dell'invecchiamento come adattamento si inserisce bene in questo quadro. L'invecchiamento diventerebbe uno dei meccanismi con cui una specie può prendere il controllo del suo tasso di mortalità, sopprimendo le fluttuazioni violente che potrebbero altrimenti portare all'estinzione. L'invecchiamento, insieme alla moderazione riproduttiva e predatoria, contribuirebbe a mantenere la crescita della popolazione a un ritmo più stabile.
Una risposta metafisica
E forse c'è una risposta metafisica alla domanda "perché invecchiamo?". Invecchiamo per dare alla nostra coscienza la capacità di crescere. Quindi il nostro invecchiamento consapevole non è preordinato o rigido come la nostra genetica. È una potenzialità che possiamo scegliere di sviluppare o meno.
