Nāve ir neizbēgama. Bet vai tas ir paredzams? Daži zinātnieki tā domā. Viņi saka, ka eksperimenti ar augļu mušām - augļu mušām - ir atklājuši jaunu atšķirīgu dzīves posmu, kas sludina nāves pieeju. Viņi šo dzīves posmu sauc par nāves spirāli un domā, ka arī cilvēki to var piedzīvot. Pirms 25 gadiem biologi pieņēma, ka dzīvei ir divas galvenās fāzes: bērnība un pieaugušā vecums. Mēs visi varam atzīt šo dalījumu. Bērnību raksturo strauja izaugsme un attīstība, un tā beidzas ar pubertāti. Šajā posmā nāves varbūtība joprojām ir ārkārtīgi zema.
Līdz ar pilngadības sasniegšanu vai drīzāk līdz pubertātes sasniegšanai sākas pilngadība. Nāves iespējamība joprojām ir maza, kad mēs sākam savu pieaugušo dzīvi - šajā laikā mēs esam visaugstākajā stāvoklī un, visticamāk, mums būs bērni. Bet, laikam ejot, mūsu ķermenis sāk novecot un degradēties. Ar katru pilsētu palielinās nāves varbūtība - sākumā lēnām, bet pēc tam arvien ātrāk un ātrāk, jo novecojamies.
90. gadu sākumā zinātnieki saprata, ka dzīvei ir arī cita sastāvdaļa. Viņi identificēja trešo dzīves posmu, ko iziet vecākie mūsu sabiedrības locekļi: vēlu dzīvi.
Vēlais mūžs atšķiras no pārējā pieaugušā vecuma ar unikālu mirstības modeli. Mirstības līmeņa pieaugums gadā, kas raksturīgs pieauguša cilvēka vecumam, neattiecas uz vēlāku dzīvi. Kamēr 60 gadus vecajam ir ievērojami lielākas iespējas nomirt nekā 50 gadus vecajam, 90 gadus vecajam ir aptuveni tādas pašas iespējas nomirt kā 100 gadu vecajam.
“Mirstības līmenis izlīdzinās, un jūs redzat šos plato,” saka Lawrence Mueller no Kalifornijas Universitātes Irvine.
Tieši šīs mirstības plato ir apspriestas līdz šai dienai - tām joprojām nav viena izskaidrojuma. Lai atklātu šo problēmu, Muellers un viņa kolēģis Maikls Roze sāka meklēt pazīmes, ka dzīves beigās līdzās mirstības līmenim izlīdzinās arī citas bioloģiskās pazīmes. "Mēs domājām, ka tas varētu būt tāds pats modelis kā reprodukcijai vai sieviešu auglībai (auglībai)," viņš saka.
Viņi sāka pētīt šo problēmu, izmantojot iecienītāko laboratorijas dzīvnieku komplekta piemēru - augļu mušas Drosophila.
Reklāmas video:
“Mēs paņēmām 2 828 mātītes un katru atsevišķi ievietojām flakonā ar diviem tēviņiem,” stāsta Muellers. “Katru dienu mēs katru mātīti pārvietojām uz jaunu pudeli un rēķinājām, cik olu viņas atstāja. Un viņi turpināja to darīt, līdz viņi visi nomira."
Šīs mušas parasti dzīvo vairākas nedēļas. “Tas bija apjomīgs eksperiments,” saka Muellers. Viņš atzīst, ka arī eksperiments bija sāpīgs: pārvietojot tik daudz mušu dienu no dienas un skaitot to niecīgās olas, tas ātri nogurst. Tajās piedalījās Rozes absolvente Cassanda Rauser un desmitiem studentu.
Un pēc visiem šiem centieniem rezultāti sākotnēji šķita neapmierinoši. Dzimstība acīmredzami neizlīdzinājās, kad mušas iekļuva “vēlīnā dzīves” fāzē.
Kad zinātnieki rūpīgāk apskatīja datus, viņi kaut ko pamanīja.
“Es pamanīju, ka, ja es izvēlējos mātītes, kas bija tuvu nāvei, un salīdzināju tās ar citām mātītēm tādā pašā vecumā un, pēc datubāzes datiem, kurām bija jādzīvo vēl dažas nedēļas, bija atšķirība auglībā,” saka Muellers.
Vienkārši sakot, mušu auglības līmenis - dienā izdēto olu skaits - kritās divas nedēļas pirms to nāves.
Vēl pārsteidzošāk, ka šim auglības samazinājumam nebija nekā kopīga ar muša vecumu nāves gadījumā. Ja vecāka gadagājuma 60 dienu vecā muša tuvojās nāvei, tās auglības līmenis strauji samazinājās, tāpat kā 15 dienu veco mušu, kuras, kā izrādījās, bija uz priekšlaicīgas nāves robežas, auglības līmenis.
Tā bija universāla dzīves iezīme, jauna ceturtā fāze, kas atšķīrās no bērnības, pieauguša cilvēka vecuma vai vēlākās dzīves. Muellers un Roze to sauca par "nāves spirāli". Tas bija 2007. gads; turpmākajos gados zinātnieki meklēja vairāk pierādījumu par šo nāves spirāli. Viņi 2012. gadā atklāja, ka vīriešu dzimuma augļu mušas dažas dienas pirms nāves piedzīvoja līdzīgu auglības samazināšanos. Šoreiz atkārtotu datu vākšanu veica doktorants Parvins Šahrestani.
“Kad tēviņš kļūst vecāks, viņa spēja apaugļot mātītes pasliktinās un pasliktinās,” saka Mīlers. "Bet, kad vīrieši mirst - jebkurā vecumā -, viņu reproduktīvās spējas bija daudz zemākas nekā vīriešiem tajā pašā vecumā, kuri dzīvoja dažas nedēļas ilgāk."
Pavisam nesen, 2016. gadā, Muellers un Roze ieguva datus no virknes eksperimentu, kas pētīja augļu mušu ilgmūžību un auglību, pie kuriem zinātnieki strādāja četrās neatkarīgās laboratorijās. Atkal kombinētā datu kopa parādīja nāves spirāli.
Abi zinātnieki un viņu kolēģi pat secināja, ka zināmā mērā bija iespējams paredzēt, kad muša mirs, vienkārši apskatot tās auglību iepriekšējās trīs dienās un ignorējot citus datus, ieskaitot mušas vecumu. "Mēs precīzi prognozējām aptuveni 80% nāves gadījumu," saka Muellers.
Roze un Millere nav vieni, lai attīstītu šo saikni starp auglību un nāvi. Džeimss Kurtsingers no Minesotas universitātes veica pats savus eksperimentus par novecošanos un augļu mušu nāvi un nāves priekšvakarā konstatēja auglības samazināšanos, kas kopumā korelē ar Muellera un Rozes atradumiem.
Kurtsingers arī atklāja, ka šī auglības samazināšanās nenovēršamas nāves dēļ nav atkarīga no vecuma: salīdzinoši jauni un veci mušas rīkojās pēc tā paša scenārija.
Tomēr Kertsingera darbs atšķiras no Muellera un Rozes darba vairākos nozīmīgos veidos. Piemēram, viņš neuzskata, ka viņa novērojumi norāda uz atsevišķu un universālu ceturto dzīves posmu - viņš neuzskata, ka cilvēki vai citas sugas, kuras bioloģiski atšķiras no augļu mušām, piedzīvos šādu auglības samazināšanos. Viņš arī uzskata, ka termins "nāves spirāle" ir neskaidrs un neviennozīmīgs. Tāpēc viņš izstrādāja savu terminoloģiju, kas varētu vairāk patikt biologiem.
“Kad man bija 20 gadu, es pētīju dzimumu attiecību; Kad man bija 40 gadi, es sāku nodarboties ar novecošanos - tagad man ir 65 gadi un es strādāju pie jauna bioloģiskā principa, kuru es saucu par aiziešanu pensijā,”viņš saka.
Šo "aiziešanu pensijā" ir viegli pamanīt augļu mušiņās. Tas sākas dienā, kad pieauguša sieviete vairs nevar dēt vienu olu. Lai saprastu šīs "olu nulles dienas" nozīmi, ir jāatceras sieviešu augļaugļu auglība. “Muša ir 2,5 mm gara, un augļa mušas olšūna ir 0,5 mm gara,” saka Kertsingers. "Mātīte savā dzīvē dēj apmēram 1200 olas - tas ir pusmetrs olu, ja tās izliek vienā rindā."
Citiem vārdiem sakot, sieviešu augļu muša ir olu dēšanas mašīna. Tas ir vienīgais, kas viņai prātā. Ja muša konkrētā dienā nedod vienu olu - pat ja nākamajā dienā tā atkal sāk dēt - tas norāda, ka kaut kas nogāja greizi.
Kertsingers to salīdzina ar automašīnu, kurai beidzas degviela. Viņš var nobraukt vēl dažus kilometrus, taču pirmās neveiksmes norāda uz vadītāja bīstamu situāciju.
Kertsingera darbs atklāja arī kaut ko citu, kas Muellera un Rozes analīzēs nebija izdarīts.
Pašā pensionēšanās posma beigās, kad auglība ir zema un nāve ir neizbēgama, kļūst skaidrs, ka mušas sasniedz nāves plato tāpat kā tās, kas saistītas ar “dzīves beigām”. "Tas ir pilnīgi jauns novērojums," viņš saka. "Mirstības plato nav vecuma pazīme, tā var parādīties pusmūžā vai jaunībā."
Tagad vispārējā vienprātība ir tāda, ka mirstības plato ir saistītas ar vecumu, bet Kertsingers uzskata, ka viņa jaunais darbs parāda, ka tie - tāpat kā pati nāve - varētu būt vairāk saistīti ar auglību. Šis novērojums var prasīt, lai biologi pārdomātu savas novecošanās teorijas.
Kaut kas tomēr mīklaina Kertsingeru. Kāpēc vispār pastāv šī ciešā saikne starp auglību un nāvi? Biologiem nav izskaidrojuma.
Tomēr Džeimss Kerijs no Deivisa Kalifornijas universitātes domā, ka tas vienkārši atspoguļo labi izpētītu ideju: vairošanās notiek uz vecāku, īpaši māmiņu, veselības rēķina. Sievietes saskaras ar zobu problēmām, piemēram, tāpēc, ka viņiem ir daudz bērnu.
Vairāk nekā pirms desmit gadiem Kerijs un viņa kolēģi parādīja, ka, mainot peļu reproduktīvās sistēmas, mainās arī viņu dzīves ilgums. Viņi nolika vecas peles uz operācijas galda un aizvietoja izlietotās olnīcas ar līdzvērtīgiem orgāniem jaunākām mātītēm - un vecākās peles dzīvoja ilgāk, nekā gaidīts pēc operācijas.
"Bija norādes, ka pelēm, kuras saņēma jaunas olnīcas, bija mazāk sirds problēmu nekā pelēm, kuras nesaņēma jaunas olnīcas," viņš saka.
Kurtsindžers nepiekrīt tam, ka pirms nāves cilvēki iziet "pensijas" posmu, taču Millere uzskata, ka ir pierādījumi, ka cilvēki, kuriem lemts mirt no dabiskiem cēloņiem, piedzīvo nāves spirāli. Lai to pamatotu, Mīlers min vēl vienu pētījumu, kas veikts Dānijā pansionātā.
Pētnieki paņēma deviņdesmit gadus vecu brīvprātīgo grupu, izmantojot testu paketi, lai novērtētu viņu spēku, koordināciju un inteliģenci. Pēc dažiem gadiem viņi atgriezās pansionātā, lai uzzinātu, kurš nomira un kurš joprojām dzīvo. Lielākoties cilvēki, kas gāja bojā, pārbaudījumos bija slikti, sacīja Muellers. Nāves priekšvakarā tika novērota fizioloģisko spēju samazināšanās.
Kas zinātniekam ir vēl interesantāk, tas, ka, strādājot ar augļu mušiņām, var noteikt stratēģijas, lai novērstu šo nāves ciklu, tā, ka tas sākas dažās dienās, nevis nedēļās.
Cerams, ka šāds darbs varētu sniegt jaunus padomus, kā glābt cilvēkus no ilgstošās un lēnās sabrukšanas pirms nāves. Būtu interesanti saīsināt nāves spirāli, lai līdz nāvei paliktu tikpat veseli kā citi.
Tātad, kamēr Muellers un Roze domā, ka ir atraduši ceturto dzīves posmu, ilgtermiņā viņi cer atbrīvot cilvēkus no tā vai vismaz to pēc iespējas samazināt.
ILYA KHEL