La mort : est-elle inévitable ?

Certaines méduses et leurs proches offrent des indices alléchants sur la possibilité de l'immortalité. Alors pourquoi la mort s'abat-elle sur nous ?

Parmi tous les organismes aquatiques étranges et merveilleux qui se baladent dans nos océans et nos rivières, on pourrait vous pardonner d'avoir oublié l'hydre.

Egalement appelé serpent mythologique de la Grèce antique qui pouvait faire repousser ses têtes, l'hydre est un parent d'eau douce des méduses, des anémones et des coraux.

Un peu comme une graine de pissenlit, avec un long corps et une touffe de tentacules à une extrémité, il n'y a pas grand-chose à voir. Mais elles possèdent une propriété remarquable qui en fait une curiosité de la biologie : elles peuvent se régénérer.

Si vous coupez une hydre en plusieurs morceaux, chaque morceau repoussera pour former un nouvel individu complet.

Leurs propriétés régénératrices ont suscité l'intérêt des biologistes qui cherchent des preuves d'immortalité dans la nature.

Pourquoi ces espèces ne semblent-elles pas mourir de causes naturelles ? Et la mort est-elle inévitable ?

Le vieillissement a été décrit au milieu du 20e siècle comme un compromis entre la reproduction et la maintenance des cellules.

Au départ, le corps des organismes utilise ses ressources pour croître et nous maintenir en bonne santé - pour entretenir nos cellules.

Pendant l'enfance et l'adolescence, l'accent est mis sur le fait de rester en vie et de devenir aussi fort et sain que possible. Après la maturité sexuelle, la priorité passe à la reproduction.

Comme, pour la plupart des organismes, les ressources sont limitées, la priorité accordée à la reproduction peut se faire au détriment de la santé.

Prenons l'exemple d'un saumon qui a remonté le courant pour frayer et qui meurt aussitôt après.

Tout est mis en œuvre pour donner au saumon les meilleures chances d'atteindre la frayère, et une fois sur place, il en profite au maximum.

Les chances que le saumon retourne en aval, survive une autre année en mer, fasse le même voyage de retour et réussisse à frayer à nouveau sont si minces que la sélection naturelle ne favorisera jamais ces individus.

Et de toute façon, ils ont déjà transmis leurs gènes avec succès une fois.

Mais la compréhension actuelle de la raison pour laquelle les choses meurent est un peu plus spécifique.

Lorsque les organismes atteignent la maturité sexuelle, la force de la sélection naturelle s'affaiblit et le processus de vieillissement commence, pour aboutir finalement à la mort.

Mais ce n'est pas pour laisser la place à la génération suivante, ce qui pourrait être "attrayant d'un point de vue altruiste", explique Alexei Maklakov, professeur de biologie de l'évolution et de biogérontologie à l'université d'East Anglia, au Royaume-Uni.

Au cours de notre vie, nos gènes accumulent les mutations.

Certaines sont complètement aléatoires, d'autres sont le résultat de notre régime alimentaire ou de facteurs externes comme les rayons UV.

La plupart ne font rien ou sont nuisibles, très peu seront utiles.

Avant la maturité sexuelle, "toute mutation génétique qui diminue la probabilité qu'un organisme se reproduise, voire le tue avant qu'il ne se reproduise, serait fortement sélectionnée contre", explique Gabriella Kountourides, biologiste de l'évolution au département d'anthropologie de l'université d'Oxford.

En revanche, lorsqu'un organisme atteint la maturité sexuelle, il est en mesure de transmettre ses gènes à la génération suivante.

À ce stade, la force de la sélection naturelle s'affaiblit.

Prenez notre saumon en train de frayer. Il a bien réussi à atteindre l'âge adulte et à se reproduire.

Sa progéniture aura probablement de bonnes chances de se reproduire également.

Si une mutation génétique survenait chez notre saumon après le frai, augmentant par hasard sa durée de vie et lui permettant de survivre une année de plus (bien que cela soit extrêmement improbable), sa progéniture ne bénéficierait pas d'un avantage particulièrement significatif sur ses frères et sœurs.

Notre saumon a déjà une génération (sans la mutation) dans la nature.

Il y a peu d'avantages, du point de vue de la sélection naturelle, à poursuivre l'effort nécessaire pour rester en bonne santé après s'être reproduit.

Par conséquent, les gènes qui le permettent ne sont pas soumis à une pression de sélection qui les rendrait plus courants.

"Un individu aimerait rester en vie. Mais à ce moment-là, la sélection naturelle n'y travaille pas tellement, car il n'y a plus rien à donner à la génération suivante", explique M. Kountourides.

Cependant, tous les organismes ne sont pas aussi extrêmes que notre saumon qui n'a jamais frayé.

Certains survivent un peu plus longtemps pour avoir plus de descendants. La plupart des mutations de notre ADN ont des conséquences négatives ou nulles.

Notre corps est capable de réparer une partie des dommages causés à l'ADN, mais notre capacité à le faire se détériore avec l'âge en raison des faibles forces de la sélection naturelle.

Plus tard dans la vie, cependant, les cellules sénescentes peuvent s'accumuler dans les tissus, provoquant des dommages et des inflammations, et sont les précurseurs de maladies liées à l'âge.

Les mutations du gène BRCA sont un exemple de ce dernier point.

On sait que ces mutations augmentent considérablement le risque de cancer du sein et de l'ovaire, mais elles ont également été associées à une fertilité plus élevée chez les femmes qui en sont porteuses.

Il se pourrait donc que les mutations du gène BRCA offrent un avantage reproductif au début de la vie, suivi d'un risque accru pour la santé plus tard dans la vie.

Mais comme la sélection naturelle s'affaiblit après la maturité sexuelle, l'avantage reproductif l'emporte sur le désavantage.

"Ce qui se passe plus tôt dans la vie va l'emporter sur ce qui se passe après l'âge de la reproduction, car le potentiel reproductif est vraiment ce qui compte", explique Kaitlin McHugh, biologiste à l'Oregon State University.

La sénescence cellulaire, c'est-à-dire l'arrêt de la division des cellules, pourrait être un autre exemple d'un avantage au début de la vie qui a un inconvénient à la fin de la vie.

La sénescence nous protège contre le cancer car elle peut empêcher une cellule dont l'ADN est endommagé de se multiplier.

Plus tard dans la vie, cependant, les cellules sénescentes peuvent s'accumuler dans les tissus, provoquant des dommages et des inflammations, et sont les précurseurs de maladies liées à l'âge.

Bien que la plupart des espèces vieillissent, il y a quelques exceptions.

De nombreuses plantes présentent une "sénescence négligeable", par exemple, et certaines espèces sont connues pour vivre des milliers d'années.

Un exemple particulièrement curieux est l'arbre pando de la forêt nationale de Fishlake, dans l'Utah.

Cet arbre est en fait une colonie de trembles mâles génétiquement identiques reliés par un seul système racinaire.

Il couvre une superficie de plus de 400 000 m² et son poids est estimé à plus de 6 000 tonnes. Selon certaines estimations, il pourrait avoir plus de 10 000 ans.

Une parente de l'hydre, la méduse immortelle, possède un autre moyen ingénieux d'assurer sa longévité : elle est capable de revenir de son stade adulte à son stade de polype précoce si elle est blessée, malade ou stressée.

"Mais à un moment donné, il faut se demander s'il s'agit du même individu ou de quelque chose de différent", explique M. McHugh.

Il est également suggéré que certaines espèces deviennent plus performantes avec l'âge - ce que l'on appelle la "sénescence négative" - mais les preuves de cette hypothèse sont sommaires, selon M. Maklakov.

"Si l'écologie de l'espèce est telle que, pour une raison ou une autre, la reproduction est généralement faible ou qu'il n'est pas possible de se reproduire au début de la vie, le mode de sélection s'en trouve modifié", explique M. Maklakov.

On peut trouver des exemples chez les animaux qui s'accouplent en harems - par exemple les morses ou les cerfs.

Un seul mâle peut contrôler un groupe entier de femelles. La taille de ce groupe, et donc le nombre de descendants qu'il peut avoir, peut augmenter avec son âge et sa taille.

Ainsi, son rendement reproductif ne cesse d'augmenter.

S'il est vrai que certaines espèces peuvent conserver leurs prouesses reproductives avec l'âge, il ne s'agit pas de véritables exemples de sénescence négative, et les études qui l'affirment sont probablement erronées, déclare Maklakov.

En fin de compte, un morse ne pourra pas garder indéfiniment le contrôle de son harem.

Mais le sexe pourrait jouer un rôle curieux dans la façon dont nous vieillissons.

Selon une étude menée par Megan Arnot et Ruth Mace de l'University College London, les femmes qui ont des rapports sexuels réguliers commencent leur ménopause plus tard.

Elles suggèrent qu'il s'agit d'un exemple de compromis : l'énergie dépensée pour l'ovulation pourrait être mieux utilisée par le reste du corps s'il n'y a aucune chance de grossesse.

Mais dans le reste du règne animal, le fait d'être plus fertile semble accélérer le vieillissement.

Les chauves-souris qui ont plus de descendants vivent moins longtemps, par exemple, que celles qui en ont moins.

Peut-être que, lorsqu'elles ont la possibilité de se reproduire, elles y investissent tout.

"Les organismes qui se reproduisent très bien au début de leur vie ne sont pas aussi performants à la fin de celle-ci", explique M. McHugh. (Une fois encore, nos hydraires font exception à cette règle. Leur taux de fertilité ne semble pas diminuer au cours de leur vie).

Il y a ensuite les espèces dont la durée de vie varie fortement entre les sexes.

Typiquement, les fourmis, les abeilles et les termites ont un roi ou une reine qui peut être très fertile et avoir une longue durée de vie par rapport à leurs ouvriers stériles.

Dans leur cas, pourquoi le coût de la reproduction ne réduit-il pas leur durée de vie ?

La réponse pourrait être que le roi ou la reine est protégé de la plupart des menaces auxquelles sont confrontés les ouvriers, et qu'il y a une telle différence entre leurs deux modes de vie que les théories du vieillissement ne s'appliquent pas à eux de la même manière.

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L'hypothèse de la grand-mère suggère qu'il est important que les parents plus âgés restent en vie car la reproduction est une activité coûteuse et risquée.

Une grand-mère peut assurer la survie de certains de ses propres gènes en investissant dans ses petits-enfants, et une vie plus longue pourrait donc présenter un avantage du point de vue de la sélection naturelle.

"Les familles qui comptent des grands-mères ont une capacité de reproduction beaucoup plus élevée, peut-être parce que la mère peut alors se concentrer sur la procréation et que les grands-mères aident à élever les enfants qui sont déjà là", explique Kountourides.

Mais comme les petits-enfants ne partagent que 25 % de leurs gènes avec leur grand-mère, ils sont aussi proches d'elle qu'elle l'est de ses neveux et nièces.

"Il se pourrait aussi simplement que dans le passé, il n'y ait pas eu assez de femmes qui aient survécu pour pouvoir se reproduire à l'âge de 50 ans. Et donc la sélection sur ce qu'il advient de la reproduction féminine à l'âge de 50 ans était très, très faible", dit Maklakov, revenant sur le principe fondamental du vieillissement - qu'après la reproduction, la sélection naturelle s'affaiblit.

Une grande partie de ce qui nous arrive à un âge avancé n'est peut-être pas agréable, mais l'évolution n'a pas non plus une grande force pour nous en protégers ?