I segreti dell’invecchiamento rivelati nel più ampio studio sulla longevità, l’invecchiamento nei rettili e negli anfibi


Una foto di una tartaruga dipinta (Chrysemys picta), una specie nordamericana diffusa di tartaruga d’acqua dolce.

A 190 anni, Jonathan la tartaruga gigante delle Seychelles ha recentemente fatto notizia per essere “l’animale terrestre vivente più vecchio del mondo“. Sebbene esistano prove aneddotiche come questa che alcune specie di tartarughe e altri ettotermi – o animali “a sangue freddo” vivono a lungo, le prove sono imprevedibili e per lo più focalizzate sugli animali che vivono negli zoo o su alcuni individui che vivono in natura. Ora, un team internazionale di 114 scienziati, guidato dalla Penn State e dalla Northeastern Illinois University, riporta lo studio più completo sull’invecchiamento e la longevità realizzato fino ad oggi comprendendo i dati raccolti in natura da 107 popolazioni di 77 specie di rettili e anfibi in tutto il mondo.

Tra i loro numerosi risultati, che riportano sulla rivista Science, i ricercatori hanno documentato per la prima volta che tartarughe, coccodrilli e salamandre hanno tassi di invecchiamento particolarmente bassi e una durata della vita estesa per le loro dimensioni. Il team ha anche scoperto che i fenotipi protettivi, come i gusci duri della maggior parte delle specie di tartarughe, contribuiscono a rallentare l’invecchiamento e, in alcuni casi, anche all'”invecchiamento trascurabile” o alla mancanza di invecchiamento biologico.

Esistono prove aneddotiche che alcuni rettili e anfibi invecchiano lentamente e hanno una lunga durata di vita, ma fino ad ora nessuno ha effettivamente studiato questo su larga scala in numerose specie in natura“, ha detto David Miller, autore senior e professore associato di ecologia della popolazione selvatica, Penn State. “Se riusciamo a capire cosa permette ad alcuni animali di invecchiare più lentamente, possiamo capire meglio l’invecchiamento negli esseri umani e possiamo anche informare le strategie di conservazione per rettili e anfibi, molti dei quali sono minacciati o in pericolo“.

Nel loro studio, i ricercatori hanno applicato metodi filogenetici comparativi, che consentono l’indagine sull’evoluzione degli organismi, per contrassegnare i dati di riconquista, in cui gli animali vengono catturati, taggati, rilasciati in natura e osservati. Il loro obiettivo era analizzare la variazione dell’invecchiamento degli ectotermi e della longevità in natura rispetto agli endotermici (animali a sangue caldo) ed esplorare le precedenti ipotesi relative all’invecchiamento, compresa la modalità di regolazione della temperatura corporea e la presenza o assenza di tratti fisici protettivi.

Miller ha spiegato che l'”ipotesi della modalità più omoregolatrice” suggerisce che gli ectotermici, poiché richiedono temperature esterne per regolare le loro temperature corporee e, quindi, spesso hanno un metabolismo più basso, invecchiano più lentamente delle endoterme, che generano internamente il proprio calore e hanno un metabolismo più elevato.

Gli scienziati tendono a pensare, ad esempio, che i topi invecchiano rapidamente perché hanno un metabolismo elevato, mentre le tartarughe invecchiano lentamente perché hanno un metabolismo basso“, ha detto Miller.

Il volto di un tuatara (Sphenodon punctatus).

I risultati del team, tuttavia, rivelano che i tassi di invecchiamento e la durata della vita degli ectotermi variano sia ben al di sopra che al di sotto dei tassi di invecchiamento noti per le endoterme di dimensioni simili, suggerendo che il modo in cui un animale regola la sua temperatura, a sangue freddo rispetto a sangue caldo, non è necessariamente indicativo del suo tasso di invecchiamento o della sua durata di vita.

Non abbiamo trovato supporto per l’idea che un tasso metabolico più basso significhi che le ectoterme stanno invecchiando più lentamente“, ha detto Miller. “Quella relazione era vera solo per le tartarughe, il che suggerisce che le tartarughe sono uniche tra gli ettotermi”.

L’ipotesi dei fenotipi protettivi suggerisce che gli animali con tratti fisici o chimici che conferiscono protezione, come armature, spine, proiettili o veleno, abbiano un invecchiamento più lento e una maggiore longevità. Il team ha documentato che questi tratti protettivi consentono, infatti, agli animali di invecchiare più lentamente e, nel caso della protezione fisica, di vivere molto più a lungo per le loro dimensioni rispetto a quelli senza fenotipi protettivi.

Potrebbe essere che la loro morfologia alterata con gusci duri fornisca protezione e abbia contribuito all’evoluzione delle loro storie di vita, tra cui l’invecchiamento trascurabile – o la mancanza di invecchiamento demografico – e l’eccezionale longevità“, ha detto Anne Bronikowski, co-autrice senior e professoressa di biologia integrativa, Michigan State.

Beth Reinke, prima autrice e assistente professore di biologia, Northeastern Illinois University, ha ulteriormente spiegato: “Questi vari meccanismi protettivi possono ridurre i tassi di mortalità degli animali perché non vengono mangiati da altri animali. Pertanto, hanno maggiori probabilità di vivere più a lungo e questo esercita pressione per invecchiare più lentamente. Abbiamo trovato il più grande supporto per l’ipotesi del fenotipo protettivo nelle tartarughe. Ancora una volta, questo dimostra che le tartarughe, come gruppo, sono uniche“.

È interessante notare che il team ha osservato un invecchiamento trascurabile in almeno una specie in ciascuno dei gruppi di ettotermici, anche in rane e rospi, coccodrilli e tartarughe.

Una rana iberica (Hyla molleri).

Sembra drammatico dire che non invecchiano affatto, ma fondamentalmente la loro probabilità di morire non cambia con l’età una volta superata la riproduzione“, ha detto Reinke.

Miller ha aggiunto: “L’invecchiamento trascurabile significa che se la probabilità di un animale di morire in un anno è dell’1% all’età di 10 anni, se è vivo a 100 anni, la sua probabilità di morire è ancora dell’1% (1). Al contrario, nelle femmine adulte negli Stati Uniti, il rischio di morire in un anno è di circa 1 su 2.500 all’età di 10 anni e 1 su 24 all’età di 80 anni. Quando una specie mostra una senescenza trascurabile (deterioramento), l’invecchiamento semplicemente non avviene“.

Reinke ha osservato che il nuovo studio del team è stato possibile solo grazie al contributo di un gran numero di collaboratori provenienti da tutto il mondo che studiano un’ampia varietà di specie.

Essere in grado di riunire questi autori che hanno tutti fatto anni e anni di lavoro studiando le loro singole specie è ciò che ci ha permesso di ottenere queste stime più affidabili del tasso di invecchiamento e della longevità basate sui dati della popolazione anziché sui soli singoli animali“, ha detto.

Bronikowski ha aggiunto: “Comprendere il panorama comparativo dell’invecchiamento tra gli animali può rivelare tratti flessibili che possono rivelarsi bersagli degni per lo studio biomedico relativo all’invecchiamento umano“.

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