Смъртта е неизбежна. Но предвидимо ли е? Някои учени смятат така. Казват, че експериментите с плодови мухи - плодови мухи - разкриха нова обособена фаза на живота, която предвещава приближаването на смъртта. Те наричат този етап от живота спиралата на смъртта и смятат, че хората също могат да го преживеят. Допреди 25 години биолозите приемаха, че животът има две основни фази: детство и зрялост. Всички можем да разпознаем това разделение. Детството се характеризира с бърз растеж и развитие и завършва с пубертета. През тази фаза вероятността от смърт остава изключително ниска.
Заедно с пълнолетието, или по-скоро с постигането на пубертета, започва и зряла възраст. Вероятността да умрем остава ниска, когато започнем живота си в зряла възраст - през това време сме в разцвета си и по-вероятно да имаме деца. Но с течение на времето телата ни започват да стареят и да се разграждат. С всеки град вероятността от смърт се увеличава - първоначално бавно, а след това все по-бързо и по-бързо с напредване на възрастта.
В началото на 90-те учените разбраха, че животът има друга част. Те идентифицираха третата фаза от живота, през която преминават най-старите членове на нашето общество: късен живот.
Късният живот се различава от останалата част от зряла възраст по уникален модел на смъртност. Ежегодното повишаване на смъртността, което е характерно за зряла възраст, не се отнася за по-късния живот. Докато 60-годишният има значително по-голям шанс да умре от 50-годишен, 90-годишен има приблизително същия шанс да умре като 100-годишен.
„Смъртността се изравнява и виждате тези плата“, казва Лорънс Мюлер от Калифорнийския университет в Ървайн.
Именно тези плата за смъртност се обсъждат и до днес - те все още нямат едно-единствено обяснение. За да хвърли светлина върху този проблем, Мюлер и неговият колега Майкъл Роуз започнаха да търсят признаци, че към края на живота се изравняват други биологични характеристики, различни от смъртността. „Мислехме, че това може да е същият модел като възпроизводството или плодовитостта на жените (плодовитостта)“, казва той.
Те започнаха да изучават този проблем, използвайки примера на любим набор от лабораторни животни - плодови мухи Drosophila.
Промоционално видео:
"Взехме 2828 жени и сложихме всяка поотделно във флакон с двама мъжки", казва Мюлер. „Всеки ден премествахме всяка женска по нова бутилка и броихме колко яйца оставят след себе си. И продължиха да правят това, докато всички умреха."
Тези мухи обикновено живеят няколко седмици. "Това беше мащабен експеримент", казва Мюлер. Той признава, че експериментът също бил мъчителен: преместване на толкова много мухи ден след ден и броене на малките им яйца бързо се уморява. В тях участваха аспирантката на Роза, Касанда Раузер и десетки студенти.
И след всички тези усилия, първоначално резултатите изглеждаха разочароващи. Раждаемостта не се изравни по очевиден начин, когато мухите навлизат във фазата на „късния живот“.
Когато учените разгледаха по-отблизо данните, те забелязаха нещо.
„Забелязах, че ако избирам жени, близки до смъртта, и ги сравня с други жени на същата възраст и според базата данни, които имаха още няколко седмици да живеят, имаше разлика в плодовитостта“, казва Мюлер.
Най-просто казано, плодовитостта на мухите - броят на яйцата, положени на ден - падна две седмици преди да умрат.
Още по-изненадващо, този спад на плодовитостта няма нищо общо с възрастта на мухата при смъртта. Ако възрастна 60-дневна муха наближи смъртта, нейният коефициент на плодовитост спадна рязко, подобно на процента на плодовитост на 15-дневни мухи, които, както се оказа, бяха на прага на преждевременната смърт.
Това беше универсална характеристика на живота, нова четвърта фаза, различна от детството, зрялостта или по-късния живот. Мюлер и Роуз го нарекоха "спиралата на смъртта". Беше 2007 г.; в следващите години учените потърсиха още доказателства за тази спирала на смъртта. През 2012 г. те открили, че мъжки плодови мухи са преживели подобен спад на плодовитостта няколко дни преди смъртта. Този път повтарящото се събиране на данни беше извършено от докторанта Парвин Шахрестани.
„С нарастването на мъжа способността му да опложда женските се влошава и се влошава”, казва Мюлер. "Но когато мъжете са на път да умрат - на всяка възраст - тяхната репродуктивна способност е била много по-ниска от тази на мъжете от същата възраст, които са живели няколко седмици по-дълго."
Съвсем наскоро, през 2016 г., Мюлер и Роуз извадиха данни от поредица от експерименти, изследващи дълголетието и плодовитостта на плодовите мухи, над които учените работиха в четири независими лаборатории. Отново комбинираният набор от данни показва спирала на смъртта.
Двамата учени и техните колеги дори откриха, че е възможно да се предвиди до известна степен кога една муха ще умре, като просто се разгледа нейната плодовитост през предходните три дни и се игнорират други данни, включително възрастта на мухата. „Точно прогнозирахме около 80% от смъртните случаи“, казва Мюлер.
Роуз и Мюлер не са сами в развитието на тази връзка между плодородието и смъртта. Джеймс Кърцингер от Университета в Минесота провежда свои собствени експерименти върху стареенето и смъртта върху плодови мухи и констатира спад в плодовитостта в навечерието на смъртта, което като цяло корелира с откритията на Мюлер и Роуз.
Къртингер откри също, че този спад на плодовитостта поради предстояща смърт не зависи от възрастта: сравнително млади и стари мухи следват същия сценарий.
Работата на Керцингер обаче се различава от тази на Мюлер и Роуз по няколко важни начина. Например, той не вярва, че наблюденията му показват отделна и универсална четвърта фаза на живота - не вярва, че хората или други видове, които са биологично различни от плодовите мухи, ще преживеят такъв спад на плодовитостта. Той също така смята, че терминът "спирала на смъртта" е неясен и двусмислен. Следователно той разработи своя собствена терминология, която може би е по-скоро за харесване на биолозите.
„Когато бях на 20, изследвах отношението на пола; когато бях на 40 започнах да се занимавам със застаряването - сега съм на 65 и работя върху нова биологична концепция, която наричам пенсиониране “, казва той.
Това „пенсиониране“е лесно да се види при плодовите мухи. Тя започва в деня, когато възрастната женска вече не може да снася нито едно яйце. За да разбере значението на този „яйце нулев ден“, човек трябва да помни плодородието на женската плодова муха. "Мухата е дълга 2,5 мм, а плодовото яйце е с дължина 0,5 мм", казва Керцингер. "Женската снася около 1200 яйца в живота си - това е половин метър яйца, ако са подредени в линия."
С други думи, женската плодова муха е машина за снасяне на яйца. Това е единственото нещо, което мисли за нея. Ако една муха не снася нито едно яйце в определен ден - дори и на следващия ден да започне да снася яйца - това показва, че нещо се е объркало.
Керцингер го сравнява с автомобил, на който му липсва гориво. Той може да измине още няколко километра, но първите повреди показват опасна ситуация за водача.
Работата на Керцингер разкри и нещо друго, което анализите на Мюлер и Роуз не правят.
В самия край на фазата на пенсиониране, когато плодовитостта е ниска и смъртта е неизбежна, става ясно, че мухите достигат плато на смъртта, точно както тези, свързани с края на жизнения етап. „Това е съвсем ново наблюдение“, казва той. „Платото на смъртността не е характеристика на старостта, може да се появи в средна или в млада възраст.“
Общият консенсус сега е, че платовете на смъртността са свързани с възрастта - но Керцингер вярва, че новата му работа показва, че те - като самата смърт - може да са по-свързани с плодовитостта. Това наблюдение може да изисква биолозите да преосмислят теориите си за остаряване.
Нещо обаче озадачава Керцингер. Защо изобщо съществува тази силна връзка между плодовитостта и смъртта? Биолозите нямат обяснение.
Въпреки това Джеймс Кери от Калифорнийския университет в Дейвис смята, че това просто отразява добре проучена идея: репродукцията идва с цената на здравето на родителите, особено на майките. Например, жените се сблъскват със зъбни проблеми, в резултат на много деца.
Преди повече от десетилетие Кери и неговите колеги показаха, че промяната на репродуктивните системи на мишки също променя живота им. Те поставиха старите мишки на операционна маса и замениха похарчените си яйчници с еквивалентните органи на по-младите женски - и по-старите мишки живееха по-дълго от очакваното след операцията.
„Има индикации, че мишките, които получават нови яйчници, имат по-малко сърдечни проблеми, отколкото мишките, които не получават нови яйчници“, казва той.
Къртингер не е съгласен, че хората преминават през етап „пенсиониране“, преди да умрат, но Мюлер вярва, че има доказателства, че хората, които са естествено обречени да умрат, изпитват смъртоносна спирала. В подкрепа на това Мюлер цитира друго проучване, проведено в Дания в старчески дом.
Изследователите взеха група от деветдесетгодишни доброволци чрез батерия от тестове, за да преценят тяхната сила, координация и интелигентност. Няколко години по-късно те се върнаха в старческия дом, за да установят кой е умрял и кой все още живее. В по-голямата си част хората, които са умрели, се справят зле на тестове, каза Мюлер. В навечерието на смъртта се наблюдава намаляване на физиологичните възможности.
Това, което интересува учения повече е, че работата с плодови мухи може да идентифицира стратегии за предотвратяване на този цикъл на смърт, така че той да започне след няколко дни, а не седмици.
Надяваме се подобна работа да даде нови намеци как да се спасят хората от дългия и бавен разпад преди смъртта. Би било интересно да съкратите спиралата на смъртта, така че да останете здрави като другите, докато не умрете.
И така, докато Мюлер и Роуз си мислят, че са намерили четвърта фаза на живота, в дългосрочен план те се надяват да се освободят хората от него или поне да го намалят максимално.
ИЛЯ КХЕЛ