Döden är oundviklig. Men är det förutsägbart? Vissa forskare tror det. De säger att experiment med fruktflugor - fruktflugor - har avslöjat en ny distinkt livsfas som berättar om dödsmetoden. De kallar detta livsfas för dödens spiral och tror att människor också kan uppleva den. Fram till för 25 år sedan antog biologer att livet har två huvudfaser: barndom och vuxen ålder. Vi kan alla erkänna denna uppdelning. Barndomen kännetecknas av snabb tillväxt och utveckling och slutar med puberteten. Under denna fas förblir sannolikheten för döden extremt låg.
Tillsammans med majoritetsåldern, eller snarare, med uppnåendet av puberteten, börjar vuxen ålder. Sannolikheten för att dö förblir låg när vi börjar vårt vuxna liv - under denna tid är vi i vårt främsta och mer troligt att vi får barn. Men när tiden går börjar våra kroppar åldras och försämras. Med varje stad ökar sannolikheten för döden - långsamt till en början, och sedan snabbare och snabbare när vi blir äldre och äldre.
I början av 90-talet insåg forskare att livet har en annan del. De identifierade den tredje livsfasen genom vilken de äldsta medlemmarna i vårt samhälle går: sent liv.
Det sena livet skiljer sig från resten av vuxen ålder med ett unikt dödlighetsmönster. Den årliga ökningen av dödligheten som är karakteristisk för vuxen ålder gäller inte för senare liv. Medan en 60-åring har en betydligt högre chans att dö än en 50-åring, har en 90-åring ungefär samma chans att dö som en 100-åring.
"Dödsfrekvensen jämnas ut och du ser dessa platåer," säger Lawrence Mueller från University of California i Irvine.
Det är dessa dödlighetsplatåer som diskuteras till denna dag - de har fortfarande ingen enda förklaring. För att belysa detta problem började Mueller och hans kollega Michael Rose leta efter tecken på att andra biologiska drag, bortsett från dödsnivåer, planade ut mot slutet av livet. "Vi trodde att det kan vara samma mönster som reproduktion eller kvinnlig fertilitet (fertilitet)", säger han.
De började studera detta problem med hjälp av exemplet på en favorituppsättning av laboratoriedjur - fruktflugor Drosophila.
Kampanjvideo:
"Vi tog 2 288 kvinnor och satte var och en individuellt i en injektionsflaska med två män," säger Mueller.”Varje dag flyttade vi varje kvinna till en ny flaska och räknade hur många ägg de lämnade efter sig. Och de fortsatte att göra detta tills de alla dog."
Dessa flugor lever vanligtvis i flera veckor. "Det var ett massivt experiment," säger Mueller. Han medger att experimentet också var noggrant: att flytta så många flugor dag efter dag och räkna sina små ägg blir snabbt trötta. Dessa deltog av Roses doktorand, Cassanda Rauser, och dussintals studenter.
Och efter alla dessa ansträngningar verkade resultaten initialt nedslående. Födelsetalen jämnades inte ut på ett uppenbart sätt när flugorna gick in i "sen livsfas".
När forskarna tittade närmare på uppgifterna såg de något.
"Jag märkte att om jag plockade ut kvinnor som var nära döden och jämför dem med andra kvinnor i samma ålder och enligt databasen, som hade några veckor att leva, det var skillnad i fertilitet," säger Mueller.
Enkelt uttryckt sjönk flugornas fruktbarhet - antalet ägg som lagts per dag - två veckor innan de dog.
Ännu mer överraskande hade denna minskning av fertiliteten inget att göra med flugan ålder vid döden. Om en äldre 60-dagarsfluga närmade sig döden sjönk dess fertilitetsgrad kraftigt, precis som fruktbarhetsgraden för 15-dagarsflugor, som, som det visade sig, var på gränsen till för tidig död.
Det var ett universellt inslag i livet, en ny fjärde fas som skilde sig från barndom, vuxen ålder eller senare liv. Mueller och Rose kallade det "dödsspiralen." Det var 2007; under åren som följde sökte forskare mer bevis på denna dödsspiral. 2012 fann de att hanfruktflugor upplevde en liknande minskning av fertiliteten några dagar före döden. Den här gången gjordes den repetitiva datainsamlingen av doktoranden Parvin Shahrestani.
"När hanen blir äldre blir hans förmåga att befrukta kvinnor värre och värre," säger Müller. "Men när män håller på att dö - i alla åldrar - var deras reproduktionsförmåga mycket lägre än män på samma ålder som levde några veckor längre."
Senast, 2016, tog Mueller och Rose upp data från en serie experiment som undersöker livslängden och fruktbarheten hos fruktflugor, som forskare arbetade med i fyra oberoende laboratorier. Återigen visade det kombinerade datasättet en dödspiral.
De två forskarna och deras kollegor fann till och med att det var möjligt att förutse till viss del när en fluga skulle dö genom att helt enkelt titta på dess fertilitet under de tre föregående dagarna och ignorera andra data, inklusive fluens ålder. "Vi förutspådde exakt cirka 80% av dödsfallen," säger Mueller.
Rose och Müller är inte ensamma om att utveckla detta samband mellan fertilitet och död. James Curtsinger från University of Minnesota genomförde sina egna experiment på åldrande och död på fruktflugor och fann en minskning i fertiliteten före döden, vilket i allmänhet korrelerar med resultaten från Mueller och Rose.
Curtsinger fann också att denna minskning av fertiliteten på grund av överhängande död var oberoende av ålder: relativt unga och gamla flugor följde samma scenario.
Kertsingers arbete skiljer sig dock från Mueller och Rose på flera viktiga sätt. Till exempel tror han inte att hans iakttagelser indikerar en separat och universell fjärde livsfas - han tror inte att människor eller andra arter som biologiskt skiljer sig från fruktflugor kommer att uppleva en sådan minskning av fertiliteten. Han anser också att begreppet "dödspiral" är vagt och tvetydigt. Därför utvecklade han sin egen terminologi, vilket kan vara mer lämpligt för biologer.
”När jag var 20 år studerade jag könsförhållandet; när jag var 40 började jag arbeta med åldrande - nu är jag 65 år och arbetar med ett nytt biologiskt koncept som jag kallar pensionering, säger han.
Denna "pension" är lätt att se i fruktflugor. Det börjar dagen då den vuxna kvinnan inte längre kan lägga ett enda ägg. För att förstå vikten av denna "äggnolldag" måste man komma ihåg fruktbarheten hos den kvinnliga fruktflugan. "Flugan är 2,5 mm lång och fruktfluggen är 0,5 mm lång", säger Kertsinger. "Honan lägger ungefär 1200 ägg i sitt liv - det är en halv meter ägg om de ligger i en linje."
Med andra ord, den kvinnliga fruktflugan är en äggläggningsmaskin. Det här är det enda i hennes sinne. Om en fluga inte lägger ett enda ägg på en viss dag - även om den börjar lägga ägg igen nästa dag - indikerar detta att något gick fel.
Kertsinger jämför det med en bil som går tom för bränsle. Han kan köra ytterligare några kilometer, men de första misslyckandena indikerar en farlig situation för föraren.
Kertsingers arbete avslöjade också något annat som Mueller och Rose analyser inte gjorde.
I slutet av pensionsfasen, när fertiliteten är låg och döden är oundviklig, blir det tydligt att flugor når en dödsplatå precis som de som är förknippade med livets slut. "Detta är en helt ny observation," säger han. "En dödlighetsplatå är inte en del av ålderdom, den kan visas i medelåldern eller i ung ålder."
Det allmänna samförståndet nu är att dödlighetsplatåerna är förknippade med ålder - men Kertsinger tror att hans nya arbete visar att de - som döden själv - kan vara mer associerade med fertilitet. Denna observation kan kräva att biologer tänker om sina teorier om åldrande.
Något pusslar emellertid Kertsinger. Varför finns det här starka sambandet mellan fertilitet och död alls? Biologer har ingen förklaring.
James Carey från University of California i Davis tycker dock att detta helt enkelt återspeglar en väl studerad idé: reproduktion kommer till bekostnad av föräldrarnas hälsa, särskilt mödrar. Kvinnor möter tandproblem till exempel som en följd av att de har många barn.
För mer än ett decennium sedan visade Carey och hans kollegor att ändring av reproduktionssystemen för möss också förändrar deras livslängd. De satte gamla möss på ett operationsbord och ersatte sina tillbringade äggstockar med motsvarande organ för yngre kvinnor - och de äldre mössna levde längre än förväntat efter operationen.
"Det fanns indikationer på att möss som fick nya äggstockar hade färre hjärtproblem än möss som inte fick några nya äggstockar," säger han.
Curtsinger håller inte med om att människor går igenom ett "pensioneringsstadium" innan de dör, men Müller anser att det finns bevis för att människor dömda att dö av naturliga orsaker upplever en dödspiral. Till stöd för detta citerar Müller en annan studie som genomförts i Danmark på ett vårdhem.
Forskarna tog en grupp nittio år gamla frivilliga genom ett batteri av tester för att utvärdera deras styrka, samordning och intelligens. Några år senare återvände de till vårdhemmet för att ta reda på vem som dog och vem som fortfarande lever. För det mesta gjorde människor som dog dåligt på tester, sa Mueller. Inför dödsdagen observerades en minskning av fysiologiska förmågor.
Det som intresserar forskaren mer är att arbeta med fruktflugor kan identifiera strategier för att förhindra denna dödscykel, så att den börjar om några dagar, inte veckor.
Man hoppas att sådant arbete kan ge nya tips om hur man räddar människor från det långa och långsamma förfallet före döden. Det skulle vara intressant att förkorta dödsspiralen så att du förblir lika frisk som andra tills du dör.
Så medan Mueller och Rose tror att de har hittat ett fjärde livsfas, på lång sikt, hoppas de att bli av med människor från det, eller åtminstone minska det så mycket som möjligt.
ILYA KHEL
