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Pourquoi certaines espèces d'animaux vivent-elles plus longtemps que d'autres ? Les humains contre les chiens, par exemple Veuillez expliquer comme si j'avais cinq ans.
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C'est une combinaison de tout un ensemble de paramètres biologiques - depuis les stratégies évolutives, en passant par la biologie cellulaire et les mécanismes génétiques (par exemple, la régénération des télomères), jusqu'au taux et à l'activité du métabolisme de base. Des livres entiers sont écrits sur le sujet , mais en voici un aperçu : * * i ) Stratégies évolutives * * Sans aucun doute la plus influente ( ou , comme [ Tinbergen le dirait , la raison ultime ] ( URL_0 ) ) car elle guide fondamentalement tout d'autres mécanismes. L'évolution est guidée presque uniquement par les désirs des gènes individuels – et les gènes favorisent les méthodes de propagation à long terme les plus efficaces qui favorisent l'immortalité. Il s'avère qu'il existe différentes manières de procéder, en fonction de divers compromis. Certains animaux trouvent avantageux, en raison de leur écologie et d'autres raisons, de consacrer toute leur énergie à faire le plus de bébés possible le plus rapidement possible (vivre vite, mourir jeune). Comme la pression de sélection consiste à transmettre des gènes dans un court laps de temps, il n'y a pas de pression de sélection pour s'assurer que le corps de cet animal est maintenu à long terme - ils investissent dans la production rapide d'œufs ou quelque chose à la place. Tout animal qui se reproduit plus, plus rapidement va transmettre et propager ces gènes « rapides » avec plus de succès que n'importe quel animal qui est « plus reproducteur, mais sur plus de temps ». Et ainsi les durées de vie raccourcissent. Vice-versa aussi. En raison d'un certain nombre de propriétés biologiques, certains animaux ont besoin de beaucoup de temps pour produire une progéniture (par exemple, la gestation dans un gros bébé éléphant qui peut être de 22 mois) et ils sont donc sous pression pour se préserver au fil du temps afin de produire autant de bébés. que possible. Il ne sert à rien qu'un éléphant vive peu de temps car il ne pourrait produire qu'un seul petit, qui pourrait mourir. Un éléphant investi dans un entretien à long terme aura plus de bébés et transmettra plus de gènes. C'est une question de coûts d'investissement et de bénéfices de la reproduction, et de pression de sélection subséquente pour maximiser la reproduction. D'accord, c'est bien de dire que certains animaux sont sélectionnés pour durer plus longtemps que d'autres afin de maximiser la réussite sexuelle, mais comment cela fonctionne-t-il réellement ? Les causes immédiates comprennent : * * ii) Les télomères * * Les télomères sont des morceaux d'ADN non codant qui sont collés à l'extrémité de vos chromosomes. Chaque fois qu'un chromosome se réplique, pendant la division cellulaire, une toute petite partie de ce télomère est coupée et perdue. Si vous répétez le processus plusieurs fois, alors que vous remplacez périodiquement les cellules, les télomères deviennent de plus en plus courts et finissent par disparaître, laissant votre ADN plus susceptible d'être endommagé. Les taux de réduction des télomères diffèrent entre les espèces (et en effet les cellules et les tissus, mais c'est une autre histoire) et certains animaux sont capables de régénérer leurs télomères à chaque division. Ainsi , par exemple , des animaux comme * Hydra * ont une enzyme télomérase qui régénère leurs télomères et aide à garder leurs cellules " jeunes " et moins sujettes aux dommages à l' ADN . Cela aide à prolonger la durée de vie - en effet *Hydra* peut être considérée comme biologiquement immortelle. Les êtres humains manquent de cette enzyme dans la plupart de nos cellules, et donc nos cellules vieillissent, deviennent sujettes à des mutations (cancérigènes ou autres) et nous mourons. * * iii ) Espèces réactives de l' oxygène * * Un autre mécanisme cellulaire est la production d' espèces réactives de l' oxygène ( ROS ) par les mitochondries . Ce sont des restes de la production d'énergie normale et sont particulièrement dangereux car ils endommagent activement l'ADN. Les animaux les produisent à des rythmes différents en fonction de leur taux de production d'énergie, qui dépend de leur écologie et de la quantité dont ils pourraient avoir besoin au cours d'une période donnée. Plus vous avez besoin d'énergie, plus vous produisez de ROS, plus votre ADN est endommagé (et vous vieillissez). Tout dépend du métabolisme : * * iv ) Métabolisme * * Le métabolisme , comme l' évolution , joue un rôle plus fondamental et régit les mécanismes cellulaires . Les animaux ont des taux métaboliques variables. Les souris mènent une vie très active, ont besoin de beaucoup d'énergie et ont des taux métaboliques très rapides. Ainsi, leurs cellules se divisent rapidement, elles accumulent les mutations plus rapidement et leur corps se décompose beaucoup plus tôt que les autres animaux. Elles meurent donc relativement jeunes. Les baleines , en revanche , ont des taux métaboliques très faibles -- accumulent les mutations et autres plus lentement -- et vivent beaucoup plus longtemps ( [ 200 + ans dans le cas des baleines boréales ] ( URL_3 ) ) . Idem pour les animaux à sang froid et ceux qui vivent dans des climats très froids, comme les grands fonds arctiques (où [certains mollusques] (URL_2) peuvent atteindre plus de 400 ans). Il existe une règle générale liée à cela appelée la [théorie du taux de vie] (URL_1) qui postule que les animaux de grande taille ont un milliard de battements cardiaques au cours de leur vie, avec des liens avec le taux métabolique. Les souris battent vite et s'épuisent plus tôt, pas les baleines. Pour en revenir à votre question initiale, il s'avère que les chiens ont un taux métabolique plus élevé par unité de masse que les humains, ils brûlent donc leurs cellules et leur ADN plus rapidement et meurent donc plus tôt. * * TL;DR :* * Selon votre créneau évolutif, soit vous vivez vite et mourez jeune (taux métabolique élevé), soit vous vivez lentement et vivez longtemps (taux métabolique bas). Le principal mécanisme cellulaire est lié à la longueur des télomères ( plus longs , mieux c'est ) et à la production de radicaux oxygénés ( moins , mieux c'est ) .