Kuolema on väistämätöntä. Mutta onko se ennustettavissa? Jotkut tutkijat ajattelevat niin. He sanovat, että kokeet hedelmäkärpäsiin - hedelmäkärpäsiin - ovat paljastaneet uuden selkeän elämänvaiheen, joka julistaa kuoleman lähestymistavan. He kutsuvat tätä elämänvaihetta kuoleman kierreksi ja ajattelevat, että ihmiset voivat myös kokea sen. 25 vuoteen sitten biologit olettivat, että elämällä on kaksi päävaihetta: lapsuus ja aikuisuus. Me kaikki tunnustamme tämän jaon. Lapsuudelle on ominaista nopea kasvu ja kehitys, ja se päättyy murrosikään. Tässä vaiheessa kuoleman todennäköisyys on edelleen erittäin pieni.
Aikuisuusaika alkaa täysi-iän tai pikemminkin murrosiän saavuttamisen myötä. Kuolemisen todennäköisyys on edelleen pieni, kun aloitamme aikuiselämämme - tänä aikana olemme parhaimmassa asemassa ja todennäköisemmin lapsia. Mutta ajan myötä kehomme alkavat ikääntyä ja rappeutua. Jokaisessa kaupungissa kuoleman todennäköisyys kasvaa - aluksi hitaasti ja sitten yhä nopeammin ja vanhempana.
90-luvun alussa tutkijat tajusivat, että elämällä on toinen osa. He tunnistivat elämän kolmannen vaiheen, jonka läpi yhteiskuntamme vanhimmat jäsenet ovat: myöhäinen elämä.
Myöhäinen elämä eroaa muusta aikuisuudesta ainutlaatuisella kuolleisuuskuviolla. Aikuisuudelle ominainen vuotuinen kuolleisuuden nousu ei koske myöhempää elämää. Vaikka 60-vuotiaalla on huomattavasti suuremmat mahdollisuudet kuolla kuin 50-vuotiaalla, 90-vuotiaalla on suunnilleen sama mahdollisuus kuolla kuin 100-vuotiaalla.
"Kuolleisuus on tasaantumassa ja näet nämä tasangot", sanoo Lawrence Mueller Kalifornian yliopistosta Irvineissa.
Juuri näistä kuolleisuustasoista keskustellaan tähän päivään mennessä - heillä ei vieläkään ole ainoata selitystä. Valistaakseen tätä ongelmaa Mueller ja hänen kollegansa Michael Rose alkoivat etsiä merkkejä siitä, että muut biologiset piirteet paitsi kuolleisuusluvut ovat tasaantumassa elämän loppua kohti. "Ajattelimme, että se voisi olla sama malli kuin lisääntyminen tai naisten hedelmällisyys (hedelmällisyys)", hän sanoo.
He alkoivat tutkia tätä ongelmaa käyttämällä esimerkkiä suositeltavasta laboratorioeläinjoukosta - hedelmäkärpästä Drosophilasta.
Mainosvideo:
"Otimme 2828 narttua ja panimme jokaisen erikseen injektiopulloon, jossa oli kaksi urosta", Mueller sanoo.”Siirrimme joka päivä jokaisen naaraan uuteen pulloon ja laskimme kuinka monta munaa he jäivät taakse. Ja he jatkoivat tämän tekemistä, kunnes kaikki kuolivat."
Nämä kärpäset elävät yleensä useita viikkoja. "Se oli massiivinen kokeilu", Mueller sanoo. Hän myöntää, että kokeilu oli myös vaivalloista: siirtämällä niin monta kärpästä päivä päivältä ja laskemalla pienet munansa nopeasti väsyy. Näihin osallistui Rosen jatko-opiskelija Cassanda Rauser ja kymmeniä opiskelijoita.
Ja kaikkien näiden ponnistelujen jälkeen tulokset näyttivät alun perin olevan pettymys. Syntyvyys ei tasaantunut ilmeisellä tavalla, kun kärpäset siirtyivät "myöhäisen elämän" vaiheeseen.
Kun tutkijat tutkivat tietoja lähemmin, he huomasivat jotain.
”Huomasin, että jos valitsin naisia, jotka olivat lähellä kuolemaa, ja vertailin niitä muihin samanikäisiin naaraisiin ja tietokannan mukaan heillä oli vielä muutama viikko elää, hedelmällisyydessä oli eroja”, Mueller sanoo.
Yksinkertaisesti sanottuna kärpien hedelmällisyysaste - päivässä munittujen munien lukumäärä - romahti kaksi viikkoa ennen niiden kuolemaa.
Vielä yllättävämpää, tällä hedelmällisyyden laskulla ei ollut mitään tekemistä kärpäsen ikäisen kanssa kuollessa. Jos vanha 60 päivän ikäinen kärpäs lähestyi kuolemaa, sen hedelmällisyysaste laski jyrkästi, samoin kuin 15 vuorokauden ikäisten kärpästen, jotka, kuten kävi ilmi, olivat ennenaikaisen kuoleman partaalla, hedelmällisyysaste.
Se oli elämän yleismaailmallisuus, uusi neljäs vaihe, joka erottui lapsuudesta, aikuisuudesta tai myöhemmästä elämästä. Mueller ja Rose kutsuivat sitä "kuoleman kierreksi". Oli vuosi 2007; seuraavina vuosina tutkijat etsivät lisää todisteita tästä kuoleman kierteestä. Vuonna 2012 he havaitsivat, että uroshedelmäkärpäset heikensivät samanlaista hedelmällisyyttä muutama päivä ennen kuolemaa. Tällä kertaa toistuvan tiedonkeruun suoritti jatko-opiskelija Parvin Shahrestani.
"Kun uros vanhenee, hänen kykynsä hedelmöittää naaraita huononee ja huononee", Müller sanoo. "Mutta kun urokset ovat kuolemassa - missä tahansa iässä -, heidän lisääntymiskykynsä oli paljon heikompi kuin saman ikäisten miehillä, jotka elivät useita viikkoja pidempään."
Viimeksi, 2016, Mueller ja Rose keräsivät tietoa hedelmäkärpästen pitkäikäisyyttä ja hedelmällisyyttä tutkivista kokeista, joiden tutkijat työskentelivät neljässä riippumattomassa laboratoriossa. Yhdistetty aineisto osoitti jälleen kuoleman kierre.
Kaksi tutkijaa ja heidän kollegansa jopa havaitsivat, että oli mahdollista ennustaa jossain määrin kärpäsen kuolemaa yksinkertaisesti tarkastelemalla sen hedelmällisyyttä kolmen edeltävän päivän aikana ja jättämällä huomiotta muut tiedot, kärpäsen ikä mukaan lukien. "Ennustimme tarkasti noin 80% kuolemista", Mueller sanoo.
Rose ja Müller eivät ole yksin kehittäessään tätä hedelmällisyyden ja kuoleman välistä yhteyttä. James Curtsinger Minnesotan yliopistosta teki omat kokeilunsa hedelmäkärpästen ikääntymisestä ja kuolemasta. He havaitsivat hedelmällisyyden laskun kuoleman aattona, mikä yleensä korreloi Muellerin ja Rosen havaintojen kanssa.
Curtsinger havaitsi myös, että tämä hedelmällisyyden lasku välittömän kuoleman johdosta oli riippumaton iästä: suhteellisen nuoret ja vanhat kärpäset noudattivat samaa skenaariota.
Kertsingerin työ eroaa kuitenkin Muellerin ja Rosen teoksesta useilla tärkeillä tavoilla. Hän ei esimerkiksi usko, että hänen havaintonsa osoittavat erillisen ja universaalin elämän neljännen vaiheen - hän ei usko, että ihmiset tai muut hedelmäkärpästä biologisesti erottavat lajit kokevat tällaisen hedelmällisyyden laskun. Hän uskoo myös, että termi "kuoleman kierre" on epämääräinen ja epäselvä. Siksi hän kehitti oman terminologian, joka saattaa olla biologien mieleen enemmän.
”Kun olin 20-vuotias, tutkin sukupuolisuhdetta; Kun olin 40-vuotias, aloin ikääntymisen parissa - olen nyt 65-vuotias ja työskentelen uuden biologisen konseptin parissa, jota kutsun eläkkeelle”, hän sanoo.
Tämä "eläkkeelle siirtyminen" on helppo nähdä hedelmäkärpäksissä. Se alkaa päivänä, jolloin aikuinen naaras ei voi enää munia yhtä munaa. Tämän "munan nollapäivän" merkityksen ymmärtämiseksi on muistettava naisten hedelmäkärpäsen hedelmällisyys. "Perho on 2,5 mm pitkä ja hedelmäkärpäsen muna on 0,5 mm pitkä", Kertsinger sanoo. "Naaras munii elämässään noin 1200 munaa - se on puoli metriä munia, jos ne asetetaan linjaan."
Toisin sanoen, naispuolinen hedelmäkärpäse on munintalaite. Tämä on hänen mielestään ainoa asia. Jos perho ei muni yhtä munaa tietyllä päivällä - vaikka se alkaisi munia uudelleen seuraavana päivänä - tämä tarkoittaa, että jotain meni pieleen.
Kertsinger vertaa sitä autoon, jonka polttoaine loppuu. Hän voi ajaa vielä muutaman kilometrin, mutta ensimmäiset epäonnistumiset osoittavat kuljettajalle vaarallisen tilanteen.
Kertsingerin työ paljasti myös jotain muuta, mitä Muellerin ja Rosein analyysit eivät tehneet.
Eläkevaiheen lopussa, kun hedelmällisyys on alhainen ja kuolema on väistämätöntä, käy selväksi, että kärpäset saavuttavat kuoleman tasangon, aivan kuten elämän loppupäähän liittyvät. "Tämä on täysin uusi havainto", hän sanoo. "Kuolleisuuden ylätasangolla ei ole vanhuuden ominaisuutta, se voi esiintyä keski-iässä tai nuorena."
Yleinen yksimielisyys on nyt, että kuolleisuuden tasangot liittyvät ikään - mutta Kertsinger uskoo hänen uuden teoksensa osoittavan, että ne - kuten kuolema itsessäänkin - voivat liittyä enemmän hedelmällisyyteen. Tämä havainto voi vaatia biologia harkitsemaan ikääntymisteorioitaan.
Jotkut kuitenkin hämmentävät Kertsingeriä. Miksi hedelmällisyyden ja kuoleman välillä on vahva yhteys? Biologeilla ei ole selitystä.
James Careyn Davisin Kalifornian yliopistosta mielestä tämä kuitenkin heijastaa vain hyvin tutkittua ajatusta: lisääntyminen tapahtuu vanhempien, etenkin äitien, terveyden kustannuksella. Naisilla on esimerkiksi hammasongelmia monien lasten seurauksena.
Yli kymmenen vuotta sitten Carey ja hänen kollegansa osoittivat, että hiirien lisääntymisjärjestelmien muuttaminen muuttaa myös heidän elinajansa. He panivat vanhat hiiret leikkauspöydälle ja korvasivat käytettyjen munasarjojensa vastaavilla elimillä nuoremmille naaraille - ja vanhemmat hiiret elivät kauemmin kuin odotettiin leikkauksen jälkeen.
"Oli merkkejä siitä, että uusilla munasarjoilla saaneilla hiirillä oli vähemmän sydänvaivoja kuin hiirillä, joille ei annettu uusia munasarjoja", hän sanoo.
Curtsinger on eri mieltä siitä, että ihmiset käyvät eläkkeelle siirtymisvaiheessaan ennen kuolemaansa, mutta Müller uskoo olevan todisteita siitä, että kuolemaan luonnollisesti tuomitut ihmiset kokevat kuoleman kierre. Tämän tueksi Müller mainitsee toisen tutkimuksen, joka tehtiin Tanskassa hoitokodissa.
Tutkijat ottivat ryhmän yhdeksänkymmentä vuotta vanhoja vapaaehtoisia joukon kokeita arvioidakseen heidän voimansa, koordinaationsa ja älykkyytensä. Muutamaa vuotta myöhemmin he palasivat hoitokodiin selvittääkseen kuka kuoli ja kuka elää edelleen. Suurimmaksi osaksi kuolleiden ihmisten menestys oli huono testissä, Mueller sanoi. Kuoleman aattona havaittiin fysiologisten kykyjen heikkenemistä.
Tutkijaa kiinnostaa enemmän se, että hedelmäkärpäsillä työskentelemällä voidaan tunnistaa strategioita tämän kuolemasyklin estämiseksi siten, että se alkaa muutamassa päivässä, ei viikoissa.
Toivotaan, että tällainen työ voi tarjota uusia vinkkejä ihmisten pelastamiseksi pitkästä ja hitaasta rappeutumisesta ennen kuolemaa. Olisi mielenkiintoista lyhentää kuoleman kierrettä niin, että pysyt terveenä kuin muut kuolemaan saakka.
Joten vaikka Mueller ja Rose luulevat löytäneensä neljännen elämävaiheen, he toivovat pitkällä tähtäimellä päästävänsä ihmiset eroon siitä tai ainakin vähentämään sitä niin paljon kuin mahdollista.
ILYA KHEL