Smrt je neizbježna. Ali je li to predvidljivo? Neki znanstvenici tako misle. Kažu da su eksperimenti s voćnim mušicama - voćnim mušicama otkrili novu različitu fazu života koja najavljuje pristup smrti. Oni ovu životnu fazu nazivaju spiralom smrti i misle da je mogu i ljudi doživjeti. Do prije 25 godina biolozi su pretpostavljali da život ima dvije glavne faze: djetinjstvo i odraslost. Svi možemo prepoznati tu podjelu. Djetinjstvo karakterizira brzi rast i razvoj, a završava pubertetom. Tijekom ove faze vjerojatnost smrti ostaje izuzetno mala.
Uz punoljetnost, ili bolje rečeno, s postizanjem puberteta počinje i odraslost. Vjerojatnost umiranja ostaje mala kada započnemo život odraslih - u to vrijeme smo u prilici i vjerojatnije je da ćemo imati djecu. No kako vrijeme prolazi, naša tijela počinju stariti i propadati. Sa svakim gradom vjerojatnost smrti raste - isprva polako, a onda sve brže i brže kako postajemo i stariji.
Početkom 90-ih znanstvenici su shvatili da život ima i drugi dio. Identificirali su treću fazu života kroz koju prolaze najstariji članovi našeg društva: kasni život.
Kasni život razlikuje se od ostatka odrasle dobi jedinstvenim uzorkom smrtnosti. Godišnji porast stope smrtnosti koji je karakterističan za odraslu dob ne odnosi se na kasniji život. Dok 60-godišnjak ima značajno veću šansu za smrt nego 50-godišnjak, 90-godišnjak ima otprilike jednaku šansu da umre kao 100-godišnjak.
"Stopa smrti se poravnava i viđate ove platoe", kaže Lawrence Mueller sa Kalifornijskog sveučilišta u Irvineu.
O tim se platoima smrtnosti raspravlja do danas - još uvijek nemaju jedno objašnjenje. Kako bi rasvijetlili ovaj problem, Mueller i njegov kolega Michael Rose počeli su tražiti znakove da se druge biološke osobine, osim stope smrti, izjednačavaju prema kraju života. "Mislili smo da bi mogao biti isti obrazac kao reprodukcija ili ženska plodnost (plodnost)", kaže on.
Počeli su proučavati ovaj problem primjerom omiljenog skupa laboratorijskih životinja - voćnih muha Drosophila.
Promotivni video:
"Uzeli smo 2828 ženki i stavili svaku pojedinačno u bočicu s dva mužjaka", kaže Mueller. "Svakog dana premještali smo svaku ženku u novu bocu i brojali koliko jaja je ostalo. I nastavili su to raditi sve dok nisu svi umrli."
Ove muhe obično žive nekoliko tjedana. "Bio je to masivan eksperiment", kaže Mueller. Priznaje da je i eksperiment bio mukotrpan: pomicanje toliko muha iz dana u dan i brojanje njihovih sitnih jaja brzo se umara. Sudjelovali su Roseov diplomski student, Cassanda Rauser i deseci studenata.
I nakon svih tih napora, rezultati su u početku izgledali razočaravajuće. Stopa nataliteta nije se očigledno smanjila kada su muhe ušle u fazu "kasnog života".
Kad su znanstvenici detaljnije pogledali podatke, primijetili su nešto.
"Primijetio sam da ako izaberem ženke koje su bile blizu smrti i usporedim ih s drugim ženkama iste dobi, a prema bazi podataka koja je imala još nekoliko tjedana života, došlo je do razlike u plodnosti", kaže Mueller.
Jednostavno rečeno, stopa plodnosti muha - broj položenih jaja na dan - pala je dva tjedna prije nego što su uginule.
Još iznenađujuće je da pad oplodnje nije imao nikakve veze s godinama muhe u smrti. Ako se starija 60-godišnja muha približila smrti, stopa njezine plodnosti naglo je pala, baš kao i stopa plodnosti muha stara 15 dana, koje su, kako se ispostavilo, bile na rubu preuranjene smrti.
Bila je to univerzalna značajka života, nova četvrta faza koja se razlikovala od djetinjstva, odraslosti ili kasnijeg života. Mueller i Rose nazvali su je "spiralom smrti". Bila je to 2007. godina; u godinama koje su uslijedile, znanstvenici su tražili više dokaza o ovoj spirali smrti. 2012. godine otkrili su da su muške voćne muhe doživjele sličan pad plodnosti nekoliko dana prije smrti. Ovog je puta ponavljajuće prikupljanje podataka radio doktorski studij Parvin Shahrestani.
"Kako mužjak odrasta, njegova sposobnost oplodnje ženki postaje sve lošija i lošija", kaže Müller. "Ali kad muškarci uskoro umiru - u bilo kojoj dobi - njihova reproduktivna sposobnost bila je mnogo manja od one mužjaka iste dobi koji su živjeli nekoliko tjedana duže."
Nedavno, 2016. godine, Mueller i Rose prikupljali su podatke iz niza eksperimenata koji su istraživali dugovječnost i plodnost voćnih muha, a na kojima su znanstvenici radili u četiri neovisna laboratorija. Opet, kombinirani skup podataka pokazao je spiralnu smrt.
Dvojica znanstvenika i njihovih kolega čak su otkrili da je moguće do neke mjere predvidjeti kada će muha umrijeti jednostavnim gledanjem njezine plodnosti u prethodna tri dana i zanemarivanjem drugih podataka, uključujući muhovu dob. "Točno smo predvidjeli oko 80% smrtnih slučajeva", kaže Mueller.
Rose i Müller nisu sami u razvoju ove veze između plodnosti i smrti. James Curtsinger sa Sveučilišta u Minnesoti proveo je vlastite eksperimente o starenju i smrti na voćnim mušicama te uočio smanjenje plodnosti uoči smrti, što se općenito podudara s nalazima Muellera i Rosea.
Curtsinger je također otkrio da je pad plodnosti uslijed neposredne smrti neovisan o dobi: relativno mlade i stare muhe slijedile su isti scenarij.
Međutim, Kertsingerovo djelo razlikuje se od djela Muellera i Rosea na nekoliko važnih načina. Na primjer, on ne vjeruje da njegova opažanja ukazuju na zasebnu i univerzalnu četvrtu životnu fazu - ne vjeruje da će ljudi ili druge vrste koje se biološki razlikuju od voćnih muha doživjeti takav pad plodnosti. Također smatra da je izraz "spirala smrti" nejasan i dvosmislen. Stoga je razvio vlastitu terminologiju, što biolozima možda najviše odgovara.
„Kad sam imala 20 godina, istraživala sam omjer spola; kad sam imao 40 godina počeo sam raditi na starenju - sada imam 65 godina i radim na novom biološkom konceptu koji nazivam umirovljenjem “, kaže on.
Ovu "mirovinu" lako je vidjeti u voćnim mušicama. Počinje onog dana kada odrasla ženka više ne može položiti niti jedno jaje. Da bi se shvatila važnost ovog „jajeta nula dana“, treba se sjetiti plodnosti ženke voćne muhe. "Muha je dugačka 2,5 mm, a jaje plodne muhe je 0,5 mm", kaže Kertsinger. "Ženka u svom životu položi oko 1200 jajašca - to je pola metra jaja ako su položeni u liniju."
Drugim riječima, ženska voćna muha je stroj za odlaganje jaja. To joj je jedino na pameti. Ako muha određenog dana ne položi ni jedno jaje - čak i ako sutradan opet počne polagati jaja - to ukazuje da nešto pođe po zlu.
Kertsinger ga uspoređuje s automobilom kojem ponestane goriva. Može voziti još nekoliko kilometara, ali prvi kvarovi ukazuju na opasnu situaciju za vozača.
Kertsingerov rad otkrio je i nešto drugo što Muellerova i Roseova analiza nisu.
Na samom kraju mirovinske faze, kada je plodnost mala i smrt je neizbježna, postaje jasno da muhe dosežu visoravnu smrti baš kao i one povezane s krajem životne faze. "Ovo je posve novo promatranje", kaže on. "Plato smrtnosti nije obilježje starosti, može se pojaviti u srednjoj ili mladoj dobi."
Opći konsenzus sada je da su platoi smrtnosti povezani s dobi - ali Kertsinger vjeruje da njegovo novo djelo pokazuje da oni - poput same smrti - mogu biti više povezani s plodnošću. Ovo opažanje možda zahtijeva od biologa da preispitaju svoje teorije starenja.
Nešto, međutim, zbunjuje Kertsingera. Zašto uopće postoji tako čvrsta veza između plodnosti i smrti? Biolozi nemaju objašnjenja.
Međutim, James Carey sa Kalifornijskog sveučilišta u Davisu smatra da to jednostavno odražava dobro proučenu ideju: reprodukcija dolazi pod cijenu zdravlja roditelja, posebno majki. Na primjer, žene se suočavaju sa zubnim problemima kao posljedica toga što imaju mnogo djece.
Prije više od desetljeća, Carey i njegovi kolege pokazali su da modifikacija reproduktivnog sustava miševa također mijenja njihov životni vijek. Stavili su stare miševe na operacijski stol i zamijenili svoje potrošene jajnike ekvivalentnim organima za mlađe ženke - a stariji miševi živjeli su duže nego što se očekivalo nakon operacije.
"Bilo je pokazatelja da su miševi koji su primili nove jajnike imali manje problema sa srcem nego miševi koji nisu dobili nove jajnike", kaže on.
Curtsinger se ne slaže s tim da ljudi prolaze kroz fazu "umirovljenja" prije nego što umru, ali Müller vjeruje da postoje dokazi da ljudi koji su prirodno osuđeni na smrt dožive smrtnu spiralu. U prilog tome Müller navodi još jedno istraživanje provedeno u Danskoj u staračkom domu.
Istraživači su proveli skupinu devedesetogodišnjih dobrovoljaca pomoću baterije testova kako bi procijenili njihovu snagu, koordinaciju i inteligenciju. Nekoliko godina kasnije vratili su se u starački dom kako bi otkrili tko je umro, a tko još živi. Mueller je rekao da su uglavnom ljudi koji su umrli loše radili na testovima. Uoči smrti primijećeno je smanjenje fizioloških sposobnosti.
Ono što je za znanstvenika zanimljivije jest da rad s voćnim mušicama može identificirati strategije za sprečavanje ovog ciklusa smrti tako da započne za nekoliko dana, a ne tjedana.
Nada se da bi takav rad mogao pružiti nove nagovještaje kako spasiti ljude od dugog i sporog propadanja prije smrti. Bilo bi zanimljivo skratiti spiralu smrti tako da ostanete zdravi kao i drugi dok ne umrete.
Pa iako Mueller i Rose misle da su pronašli četvrtu fazu života, dugoročno se nadaju da će je ljudi riješiti ili barem smanjiti u najvećoj mogućoj mjeri.
ILYA KHEL