Смерть связана не с возрастом, а с фертильностью — ученые

Все живые организмы рано или поздно умирают. А можно ли предсказать наступление смерти? Недавно Лоуренс Мюллер из Университета Калифорнии в Ирвине и его коллега Майкл Роуз обнаружили, что кончине предшествует определенная фаза, этап, которым завершается старение организма. По крайней мере, это показали эксперименты на плодовых мушках дрозофилах.

муха

"Поздняя жизнь" и "плато смертности"

Еще четверть века назад биологи полагали, что жизнь человека состоит всего из двух этапов — детства и зрелости. Первый этап фактически заканчивается с наступлением половой зрелости. Когда мы вступаем во взрослую жизнь, то наша репродуктивная способность высока, а вероятность летального исхода крайне низка.

Смерть на этом этапе может наступить разве что в результате несчастного случая или какой-нибудь серьезной патологии, не связанной с естественным износом организма. Но с каждым годом организм деградирует. Сначала мы этого почти не замечаем, но с возрастом разрушения становятся все заметнее…

В начале 1990-х годов наука пришла к выводу, что существует еще одна фаза жизни, через которую проходят все, дожившие до преклонного возраста. Это так называемая "поздняя жизнь". Идентифицировать ее можно по выравниванию уровня смертности. Так, в 60 лет люди умирают реже, чем в 50, а вот 90-летние умирают примерно с такой же частотой, как и 80-летние.

Лоуренс Мюллер вводит понятие "плато смертности". "Мы подумали о том, что здесь может быть та же схема, по которой идет воспроизводство или женская плодовитость (фертильность)", — прокомментировал ученый.

Опыты на дрозофилах

Еще в 2007 году Мюллер и Роуз взяли 2828 самок дрозофил и поместили каждую из них по отдельности во флакон с двумя самцами. "Каждый день мы перемещали каждую самку в новый флакон и подсчитывали, сколько яиц они оставляли, — говорит Мюллер. — И продолжали делать это, пока они все не умерли". Кстати, срок жизни плодовых мушек составляет несколько недель.

Поначалу казалось, что никаких результатов нет. С наступлением последней жизненной фазы уровень рождаемости так и не "выровнялся". Но затем появилось кое-что интересное.

"Я заметил, что если выделял самок, которые были близки к смерти, и сравнивал их с другими самками того же возраста и которым, как следовало из базы данных, оставалось пожить на несколько недель больше, наблюдалась разница в плодовитости", — рассказывает Мюллер. Оказалось, что за две недели до смерти количество откладываемых в день яиц резко падало.

Любопытно, что это не зависело от возраста мушек. Умирали и 60-дневные, и 15-дневные дрозофилы, и коэффициент их плодовитости падал именно тогда, когда они были близки к смерти. Эту предсмертную фазу Мюллер и его коллеги назвали "спиралью смерти".

В последующие годы команда ученых искала новые доказательства своей гипотезы. В 2012 году они обнаружили, что "спираль смерти" присутствует и у дрозофил-самцов. Но у них спад плодовитости наблюдался уже за несколько дней до смерти.

"По мере того, как самец становится старше, его способность к оплодотворению самок становится все хуже и хуже, — заключил Мюллер. — Но когда самцы собираются умирать — в любом возрасте — их способность к воспроизводству гораздо ниже, чем у самцов того же возраста, которые жили на несколько недель больше".

В этом году Мюллер и Роуз проанализировали результаты исследований, проводившихся независимо в четырех лабораториях. Итог был тот же: теория "спирали смерти" подтвердилась. Выяснилось, что таким образом можно спрогнозировать смерть дрозофил с точностью 80 процентов.

Оттянуть "выход на пенсию"?

Связь между смертью и снижением рождаемости у мушек обнаружил и Джеймс Кертсингер из Университета штата Миннесота. В целом он пришел к тем же выводам, что Мюллер и Роуз, но при этом считает, что у людей и других отличных от дрозофил биологических видов предсмертное состояние вовсе не обязательно должно сопровождаться снижением рождаемости, и что вряд ли стоит говорить об этом состоянии как об отдельном этапе жизни. Вместо этого он вводит понятие "выхода на пенсию". В применении к дрозофилам это этап, когда взрослая самка уже не может откладывать яйца (за свою жизнь она откладывает около 1200 яиц). При этом, отмечает Кертсингер, феномен "плато смерти" у мушек может наблюдаться в любом возрасте.

Все эти исследования указывают на то, что старение и смерть — по крайней мере у мушек — не связаны напрямую с возрастом, но связаны с фертильностью, то есть способностью зачинать потомство. Возможно, если медицина научится продлевать детородный период, то люди станут позже стариться и жить дольше.