Smrt je nevyhnutelná. Je to ale předvídatelné? Někteří vědci si to myslí. Říká se, že experimenty s ovocnými muškami - ovocnými muškami - odhalily novou odlišnou fázi života, která ohlašuje přístup smrti. Tuto fázi života nazývají spirálou smrti a myslí si, že to lidé mohou také zažít. Před 25 lety biologové předpokládali, že život má dvě hlavní fáze: dětství a dospělost. Všichni můžeme poznat toto rozdělení. Dětství se vyznačuje rychlým růstem a vývojem a končí pubertou. Během této fáze zůstává pravděpodobnost úmrtí extrémně nízká.
Spolu s věkem většiny, nebo spíše s dosažením puberty, začíná dospělost. Pravděpodobnost umírání zůstává nízká, jakmile začneme náš dospělý život - během této doby jsme v naší hlavní pozici a pravděpodobněji budeme mít děti. Ale jak čas pokračuje, naše těla začínají stárnout a degradovat se. S každým městem roste pravděpodobnost smrti - nejprve zpočátku, a pak rychleji a rychleji, jak stárneme a stárneme.
Na začátku 90. let si vědci uvědomili, že život má jinou část. Identifikovali třetí fázi života, kterou prochází nejstarší členové naší společnosti: pozdní život.
Pozdní život se liší od zbytku dospělosti jedinečným vzorem úmrtnosti. Roční míra úmrtnosti, která je charakteristická pro dospělost, se nevztahuje na pozdější život. Zatímco 60letý má výrazně větší šanci na smrt než padesátiletý, 90letý má přibližně stejnou šanci na smrt jako 100letý.
"Míra úmrtnosti klesá a tyto plošiny vidíte," říká Lawrence Mueller z University of California v Irvine.
Dodnes se diskutuje o těchto plošinách úmrtnosti - dosud nemají jediné vysvětlení. Aby objasnil tento problém, Mueller a jeho kolega Michael Rose začali hledat náznaky, že na konci života se vyrovnávají jiné biologické rysy, kromě míry úmrtnosti. "Mysleli jsme si, že by to mohl být stejný vzor jako reprodukce nebo ženská plodnost (plodnost)," říká.
Tento problém začali studovat na příkladu oblíbené sady laboratorních zvířat - ovocných mušek Drosophila.
Propagační video:
"Vzali jsme 2 828 žen a vložili jsme každý jednotlivě do lahvičky se dvěma muži," říká Mueller. "Každý den jsme přesunuli každou ženu do nové láhve a spočítali, kolik vajíček zanechali." A pokračovali v tom, dokud nezemřeli všichni. ““
Tyto mouchy obvykle žijí několik týdnů. "Byl to obrovský experiment," říká Mueller. Přiznává, že experiment byl také pečlivý: pohybující se tolik mouchy den co den a počítání jejich malých vajíček rychle unaví. Těch se zúčastnil postgraduální student Rose, Cassanda Rauser a desítky studentů.
A po všech těchto snahách se výsledky zpočátku zdály zklamáním. Porodnost se zjevně nesrovnávala, když mouchy vstoupily do fáze „pozdního života“.
Když se vědci podrobněji podívali na data, všimli si něčeho.
"Všiml jsem si, že pokud jsem vybral ženy, které byly blízko smrti, a porovnal je s ostatními ženami stejného věku a podle databáze, která měla ještě několik týdnů na život, došlo k rozdílu v plodnosti," říká Mueller.
Jednoduše řečeno, míra plodnosti mouch - počet vajíček kladených za den - klesla dva týdny před smrtí.
Ještě překvapivější je, že tento pokles plodnosti neměl nic společného s věkem mouchy při smrti. Pokud se starší 60denní moucha přiblížila smrti, její míra plodnosti prudce klesla - stejně jako míra plodnosti 15denních mušek, které, jak se ukázalo, byly na pokraji předčasné smrti.
Byl to univerzální rys života, nová čtvrtá fáze, která se lišila od dětství, dospělosti nebo pozdějšího života. Mueller a Rose tomu říkali „smrtelná spirála“. Byl to rok 2007; v následujících letech vědci hledali další důkazy o této spirále smrti. V roce 2012 zjistili, že mužské ovocné mušky zažily podobný pokles plodnosti několik dní před smrtí. Tentokrát opakovaný sběr dat provedl doktorand Parvin Shahrestani.
"Jak muž stárne, jeho schopnost oplodnit ženy se zhoršuje a zhoršuje," říká Müller. "Ale když muži budou umírat - v každém věku - jejich reprodukční kapacita byla mnohem nižší než u mužů stejného věku, kteří žili o několik týdnů déle."
Nedávno v roce 2016 Mueller a Rose vytáhli data z řady experimentů zkoumajících životnost a plodnost ovocných mušek, na kterých vědci pracovali ve čtyřech nezávislých laboratořích. Kombinovaný datový soubor opět ukázal spirálu smrti.
Oba vědci a jejich kolegové dokonce zjistili, že je možné do určité míry předpovědět, kdy by moucha zemřela pouhým pohledem na její plodnost v předchozích třech dnech a ignorováním dalších údajů, včetně věku mušky. "Přesně jsme předpověděli asi 80% úmrtí," říká Mueller.
Rose a Müller nejsou sami v rozvoji této souvislosti mezi plodností a smrtí. James Curtsinger z University of Minnesota provedl vlastní experimenty týkající se stárnutí a smrti na ovocných muškách a v předvečer smrti našel pokles plodnosti, což obecně koreluje s nálezy Mueller a Rose.
Curtsinger také zjistil, že tento pokles plodnosti v důsledku bezprostřední smrti byl nezávislý na věku: relativně mladí a staří muši následovali stejný scénář.
Kertsingerova práce se však liší od Muellera a Rose několika důležitými způsoby. Například nevěří, že jeho pozorování naznačuje oddělenou a univerzální čtvrtou fázi života - nevěří, že lidé nebo jiné druhy, které jsou biologicky odlišné od ovocných mušek, zažijí takový pokles plodnosti. Rovněž věří, že pojem „spirála smrti“je nejasný a nejednoznačný. Proto vyvinul svou vlastní terminologii, která může být více k oblibě biologů.
Když mi bylo 20, zkoumal jsem poměr pohlaví; když mi bylo 40, začal jsem pracovat na stárnutí - nyní mi je 65 a pracuji na novém biologickém konceptu, který nazývám odchod do důchodu, “říká.
Tento „odchod do důchodu“je snadno vidět u ovocných mušek. Začíná to v den, kdy dospělá samice nemůže snášet jediné vejce. Abychom pochopili důležitost tohoto „nulového dne vejce“, musíme si pamatovat plodnost ženské ovocné mušky. "Moucha je 2,5 mm dlouhá a ovocná muška je 0,5 mm dlouhá," říká Kertsinger. "Žena v životě položí asi 1200 vajec - to je půl metru vajec, pokud jsou uspořádána v řadě."
Jinými slovy, samice ovocné mušky je stroj na kladení vajíček. To je její jediná věc. Pokud moucha nekryje jediné vejce v určitý den - i když to druhý den začne snášet vejce - znamená to, že se něco pokazilo.
Kertsinger to porovná s autem, které dojde palivo. Dokáže řídit ještě několik kilometrů, ale první závady znamenají pro řidiče nebezpečnou situaci.
Kertsingerova práce také odhalila něco jiného, co analýzy Mueller a Rose ne.
Na samém konci fáze odchodu do důchodu, kdy je plodnost nízká a smrt je nevyhnutelná, je zřejmé, že mouchy dosáhnou plošiny smrti stejně jako ty spojené se stádiem „konce života“. "Toto je zcela nové pozorování," říká. "Plošina úmrtnosti není rysem stáří, může se objevit ve středním věku nebo v mladém věku."
Obecný konsenzus je nyní takový, že úmrtnostní plošiny jsou spojovány s věkem - ale Kertsinger věří, že jeho nová práce ukazuje, že - stejně jako samotná smrt - mohou být více spojeni s plodností. Toto pozorování může vyžadovat, aby biologové přehodnotili své teorie stárnutí.
Něco však hádanky Kertsinger. Proč vůbec existuje toto silné spojení mezi plodností a smrtí? Biologové nemají vysvětlení.
James Carey z Kalifornské univerzity v Davisu si však myslí, že to jednoduše odráží dobře promyšlenou myšlenku: reprodukce je na úkor zdraví rodičů, zejména matek. Ženy čelí například zubním potížím v důsledku mnoha dětí.
Více než před deseti lety Carey a jeho kolegové ukázali, že modifikace reprodukčního systému myší také mění jejich životnost. Položili staré myši na operační stůl a nahradily své strávené vaječníky ekvivalentními orgány pro mladší ženy - a starší myši po operaci žily déle, než se očekávalo.
"Existovaly náznaky, že myši, které dostaly nové vaječníky, měly méně srdečních problémů než myši, které nedostávaly žádné nové vaječníky," říká.
Curtsinger nesouhlasí s tím, že lidé před smrtí procházejí fází „odchodu do důchodu“, ale Müller věří, že existují důkazy, že lidé, kteří jsou přirozeně odsouzeni ke smrti, zažívají spirálu smrti. Na podporu toho uvádí Müller další studii provedenou v Dánsku v pečovatelském domě.
Vědci vzali skupinu devadesátiletých dobrovolníků prostřednictvím řady testů, aby zhodnotili jejich sílu, koordinaci a inteligenci. O několik let později se vrátili do pečovatelského domu, aby zjistili, kdo zemřel a kdo stále žije. Ve většině případů lidé, kteří zemřeli, se při testech chovali špatně, řekl Mueller. V předvečer smrti bylo pozorováno snížení fyziologických schopností.
Co je pro vědce zajímavější, je to, že práce s ovocnými muškami dokáže identifikovat strategie, jak zabránit tomuto cyklu smrti, takže začíná za několik dní, nikoli týdnů.
Doufáme, že taková práce může poskytnout nové rady, jak zachránit lidi před dlouhým a pomalým rozpadem před smrtí. Bylo by zajímavé zkrátit smrtící spirálu, abyste zůstali stejně zdraví jako ostatní, dokud nezemřete.
Takže zatímco si Mueller a Rose myslí, že našli čtvrtou etapu života, z dlouhodobého hlediska doufají, že se jí zbaví, nebo alespoň sníží co nejvíce.
ILYA KHEL