Surm on vältimatu. Kuid kas see on etteaimatav? Mõned teadlased arvavad nii. Nad ütlevad, et puuviljakärbestega - puuviljakärbestega - tehtud katsed on paljastanud uue selge etapi, mis kuulutab surma lähenemist. Nad nimetavad seda eluetappi surma spiraaliks ja arvavad, et ka inimesed saavad seda kogeda. Kuni 25 aastat tagasi eeldasid bioloogid, et elul on kaks peamist etappi: lapsepõlv ja täiskasvanueas. Me kõik võime seda jaotust ära tunda. Lapseeale on iseloomulik kiire kasv ja areng ning see lõppeb puberteediga. Selles faasis on surma tõenäosus äärmiselt väike.
Koos täisealise vanusega või õigemini puberteediea saabumisega algab ka täiskasvanueas. Surma tõenäosus on täiskasvanute elu alustades väike - selle aja jooksul oleme oma eelistuses ja saame tõenäolisemalt lapsi. Kuid aja möödudes hakkavad meie keha vananema ja lagunema. Iga linnaga suureneb surma tõenäosus - algul aeglaselt ja siis vanemaks saades üha kiiremini.
90ndate alguses mõistsid teadlased, et elul on teine osa. Nad tegid kindlaks elu kolmanda faasi, mille kaudu meie ühiskonna vanimad liikmed läbi käivad: hiline elu.
Hiline elu erineb ülejäänud täiskasvanueast ainulaadse suremuse mustri järgi. Täiskasvanueas iseloomulik suremuse aastane tõus ei kehti hilisema elu kohta. Kui 60-aastasel inimesel on oluliselt suurem suremisvõimalus kui 50-aastasel, siis 90-aastasel on umbes sama tõenäosus surra kui 100-aastasel.
"Suremus on ühtlustumas ja te näete neid platsi," ütleb Lawrence Mueller California ülikoolist Irvine'is.
Just neid suremuse platsi on arutatud tänapäevani - neil pole siiani ühtset selgitust. Selle probleemi valgustamiseks hakkasid Mueller ja tema kolleeg Michael Rose otsima märke, et muud bioloogilised tunnused peale suremusnäitajate on elu lõpuni ühtlustumas. "Arvasime, et see võib olla sama muster nagu sigimine või naiste viljakus (viljakus)," ütleb ta.
Nad hakkasid seda probleemi uurima, kasutades lemmikloomade lemmikkomplekti - puuviljakärbeste Drosophila - näidet.
Reklaamvideo:
"Võtsime 2828 naist ja panime igaüks eraldi kahe mehega viaali," räägib Mueller. “Iga päev viisime iga emaslooma uude pudelisse ja loendasime, mitu muna nad maha jätsid. Ja nad jätkasid seda, kuni nad kõik surid."
Need kärbsed elavad tavaliselt mitu nädalat. "See oli ulatuslik eksperiment," ütleb Mueller. Ta tunnistab, et ka eksperiment oli vaevaline: liigutab päevast päeva nii palju kärbseid ja nende pisikeste munade loendamine väsib kiiresti. Nendel osales Rose'i abiturient Cassanda Rauser ja kümned õpilased.
Ja pärast kõiki neid pingutusi tundusid tulemused esialgu pettumust valmistavad. Kui kärbsed sisenesid "hilise elu" faasi, ei olnud sündimus silmanähtaval tasemel.
Kui teadlased andmeid lähemalt vaatasid, märkasid nad midagi.
“Panin tähele, et kui valisin välja surmalähedased emased ja võrdlesin neid teiste samas vanuses emasloomadega ning andmebaasi andmetel oli neil mitu nädalat rohkem aega elada, oli viljakus erinev,” räägib Mueller.
Lihtsamalt öeldes - kärbeste viljakuse määr - päevas munetud munade arv - langes kaks nädalat enne nende surma.
Veelgi üllatavam oli see, et viljakuse langus polnud midagi pistmist kärbeste vanusega surma korral. Kui eakas 60-aastane kärbes lähenes surmale, langes tema sündimuskordaja järsult, nagu ka 15-päevaste kärbeste viljakuse määr, mis, nagu selgus, oli enneaegse surma äärel.
See oli elu universaalne omadus, uus neljas etapp, mis erines lapsepõlvest, täiskasvanueast või hilisemast elust. Mueller ja Rose nimetasid seda "surma spiraaliks". See oli 2007; sellele järgnenud aastatel otsisid teadlased selle surmaspiraali kohta rohkem tõendeid. 2012. aastal leidsid nad, et isastel puuviljakärbestel oli paar päeva enne surma sarnane viljakuse langus. Seekord tegi korduvate andmete kogumise doktorant Parvin Shahrestani.
"Isase vananedes halveneb tema võime emaseid viljastada," ütleb Müller. "Kuid kui isased surevad - ükskõik mis vanuses -, oli nende paljunemisvõime palju madalam kui sama vanuse isastel, kes elasid paar nädalat kauem."
Viimati, 2016. aastal, ammutasid Mueller ja Rose puuviljakärbeste pikaealisust ja viljakust uurinud katsete seeria andmed, mille teadlased töötasid neljas sõltumatus laboris. Jällegi näitas kombineeritud andmestik surma spiraali.
Kaks teadlast ja nende kolleegid leidsid isegi, et kärbse surma saab mingil määral ette näha, kui lihtsalt vaadata tema viljakust viimase kolme päeva jooksul ja ignoreerida muid andmeid, sealhulgas kärbse vanust. "Me ennustasime täpselt umbes 80% surmajuhtumitest," ütleb Mueller.
Rose ja Müller pole viljakuse ja surma vahelise seose arendamisel üksi. James Curtsinger Minnesota ülikoolist viis läbi oma katsed viljakärbeste vananemise ja surmaga ning leidis surma eelõhtul viljakuse languse, mis üldiselt korreleerub Muelleri ja Roosi leidudega.
Curtsinger leidis ka, et see sündimuse langus peatsest surmast ei sõltunud vanusest: suhteliselt noored ja vanad kärbsed järgisid sama stsenaariumi.
Kertsingeri looming erineb Muelleri ja Roosi loomingust siiski mitme olulise poolest. Näiteks ei usu ta, et tema tähelepanekud osutavad eraldiseisvale ja universaalsele neljandale elufaasile - ta ei usu, et viljakärbestest bioloogiliselt eristuvad inimesed või muud liigid viljakuse langust kogevad. Samuti usub ta, et mõiste "surma spiraal" on ebamäärane ja mitmetähenduslik. Seetõttu töötas ta välja oma terminoloogia, mis võib bioloogidele rohkem meeldida.
“Kui olin 20-aastane, uurisin soo suhet; Kui ma olin 40-aastane, hakkasin vananemisega tegelema - nüüd olen 65-aastane ja töötan uue bioloogilise kontseptsiooni kallal, mida kutsun pensionile jäämiseks,”räägib ta.
Seda "pensionile jäämist" on puuviljakärbestes kerge märgata. See algab päeval, mil täiskasvanud emane ei saa enam üksikut muna panna. Selle "munade nullpäeva" tähtsuse mõistmiseks tuleb meeles pidada emasloomade kärbseseente viljakust. “Kärbseseen on 2,5 mm pikk ja puuviljakärbsemuna 0,5 mm pikk,” ütleb Kertsinger. "Emane muneb oma elus umbes 1200 muna - see on poole meetri pikkune muna, kui see on reas pandud."
Teisisõnu, emane puuviljakärbes on muna munemise masin. See on tema meelest ainus. Kui kärbes ei mune ühel päeval ühtegi muna - isegi kui ta järgmisel päeval uuesti munema hakkab -, näitab see, et midagi läks valesti.
Kertsinger võrdleb seda autoga, kus kütus otsa saab. Ta suudab sõita veel paar kilomeetrit, kuid esimesed rikked näitavad juhile ohtlikku olukorda.
Kertsingeri töödest selgus ka midagi muud, mida Muelleri ja Rose'i analüüsid ei teinud.
Vanaduspensionietapi lõpus, kui viljakus on madal ja surm on vältimatu, saab selgeks, et kärbsed jõuavad surmaplatoole täpselt nagu need, mis on seotud eluetapi lõppemisega. "See on täiesti uus tähelepanek," ütleb ta. "Suremusplatool pole vanadust, see võib ilmneda keskeas või noorena."
Praegu on üldine üksmeel selles, et suremuse platood seostatakse vanusega - kuid Kertsinger usub, et tema uus töö näitab, et neid - nagu ka surma ise - võib seostada viljakusega. See tähelepanek võib vajada bioloogidelt oma vananemisteooriate ümbermõtestamist.
Midagi aga paneb Kertsingerit mõistatama. Miks on viljakuse ja surma vahel see tugev seos? Bioloogidel pole selgitust.
James Carey Davise California ülikoolist arvab aga, et see peegeldab lihtsalt hästi uuritud ideed: paljundamine toimub vanemate, eriti emade tervise hinnaga. Naised seisavad silmitsi hambaprobleemidega näiteks paljude laste saamise tagajärjel.
Enam kui kümme aastat tagasi näitasid Carey ja tema kolleegid, et hiirte reproduktiivsüsteemi muutmine muudab ka nende eluiga. Nad panid vanad hiired operatsioonilauale ja asendasid kulutatud munasarjad nooremate emaste samaväärsete elunditega - ja vanemad hiired elasid pärast operatsiooni oodatust kauem.
"Oli märke, et hiirtel, kes said uusi munasarju, oli vähem südameprobleeme kui hiirtel, kellel uusi munasarju ei olnud," ütleb ta.
Curtsinger ei nõustu sellega, et inimesed läbivad enne suremist "pensioniea", kuid Mülleri sõnul on tõendeid selle kohta, et looduslikest põhjustest surma põhjustatud inimesed kogevad surmaspiraali. Selle toetuseks viitab Müller veel ühele Taanis hooldekodus tehtud uuringule.
Teadlased võtsid üheksakümneaastaste vabatahtlike rühma läbi testide, et hinnata nende tugevust, koordinatsiooni ja intelligentsust. Mõni aasta hiljem naasid nad hooldekodusse, et teada saada, kes suri ja kes veel elab. Enamasti olid surnud inimesed testide osas halvasti, ütles Mueller. Surma eelõhtul täheldati füsioloogiliste võimete langust.
Teadlase jaoks on huvitavam see, et puuviljakärbestega töötades saab tuvastada strateegiaid selle surmatsükli vältimiseks, nii et see algab mõne päeva, mitte nädala pärast.
Loodetavasti võib selline töö anda uusi näpunäiteid, kuidas päästa inimesi enne surma pikka ja aeglast lagunemist. Huvitav oleks survespiraali lühendada nii, et jääksite surmani sama tervislikuks kui teised.
Ehkki Mueller ja Rose arvavad, et on leidnud neljanda eluetapi, loodavad nad pikas perspektiivis sellest inimesed lahti saada või vähemalt seda võimalikult palju vähendada.
ILYA KHEL
