科學家發現死亡時間可以預測(圖)



科學家聲稱,他們通過果蠅實驗發現了一個預示死亡即將到來的生命階段。(網路圖片)

生老病死是自然規律,死亡更是不可避免,那麼死亡時間是否可以預測呢?古代有算命先生聲稱可以推算你的壽命長短。現在有人認為,人或許真的可以預測自己的死亡時間。美國加利福尼亞大學歐文分校科學家聲稱,他們通過果蠅實驗發現了一個預示死亡即將到來的生命階段,並將這一新發現的生命階段稱為「死亡螺旋」階段。他們認為,人類或許也會經歷所謂的「死亡螺旋」階段。

大約在25年之前,生物學家認為,生命可分為兩個基本階段,即兒童階段和成年階段。這種說法也是目前得到普通認可的理論。兒童階段主要是指性成熟之前,這一階段的主要特點是快速生長與發育。在這一階段,死亡的可能性一直很低。到性成熟以後,人已進入成年階段。剛剛開始成年時,死亡的可能性也是比較低的。這一階段是人的生命週期的主要部分,生命力旺盛,而且大多數會結婚生子。但是,隨著時間的流逝,人的肌體開始老化、衰弱。自此以後,每過一年,死亡的可能性也都會隨之增大,最初增大的速度較為緩慢,後來隨著年齡越來越大,死亡的可能性增大的越來越快。

在上世紀90年代初期,研究人員開始發現,人的生命不止上述兩個階段。他們將這第三個階段定義為「晚年」階段,即社會成員中最老的成員所經歷過的那一階段。成年階段末期與晚年階段的區別在於死亡率。成年階段的死亡率一年比一年高,這種死亡率的增長並不適用於晚年階段。比如,一位60歲的人死亡的可能性可能比一位50歲的人高得多,但一位90歲的人死亡的可能性卻和一位100歲的人差不多。美國加利福尼亞大學歐文分校科學家勞倫斯-穆勒解釋說,「死亡率已趨於平穩,即進入平穩期。」

關於這種平穩期為什麼會存在,迄今還沒有一個明確的說法。美國加利福尼亞大學歐文分校科學家勞倫斯-穆勒和他的同事邁克爾-羅斯希望能夠找到晚年階段死亡率進入平穩期的其它生物學特徵。穆勒介紹說,「我們一直在思考,女性的生殖是否也遵循這一規律。」穆勒和羅斯選擇了最受生物學家歡迎的實驗室成員--果蠅作為研究對象。穆勒介紹說,「我們選取了2828只雌性果蠅,並將每一隻雌性果蠅分別和兩隻雄性果蠅單獨放在一個小玻璃瓶中。我們每天將每一隻雌性果蠅移到一個新的小玻璃瓶中,並數一數它們到底產下了多少卵。這樣的動作,我們一直堅持到它們所有都死亡。」

通常,果蠅的生命週期為數週時間。穆勒承認,這是一個工作量極大的實驗,而且每天的工作非常單調乏味,每天都在移動這些小小的昆蟲,並計算它們究竟產了多少卵。這樣的工作很容易讓人感動厭倦,不過羅斯的學生們幫助他們分擔了這些任務。然而,最終的結果似乎令人很失望。當果蠅進入晚年階段,生殖率並沒有明顯進入平穩期。

事實上,在對數據進行深入分析後,研究人員發現了一些完全不同的結果。穆勒表示,「我注意到,如果我將那些瀕臨死亡的雌性分開,並將它們與那些還有數週生命的相同年齡的果蠅進行了對比,它們的生殖能力還是有所不同。簡而言之,一隻果蠅的生殖率(每天產卵的數量),在死亡前兩週內會驟然下降。」更明顯的是,這種生殖率的下降與果蠅年齡無關,而與死亡有關。如果一隻60天大的果蠅接近死亡,那它的生殖率也會驟然下降,但一隻15天的果蠅如果早逝,那此前它的生殖率同樣也會驟然下降。

穆勒和羅斯認為,這是生命的普遍特徵,也是區別於兒童階段、成年階段、晚年階段的生命第四個階段。他們將這一新發現的階段稱為「死亡螺旋」階段。2007年以來,他們發現了更多關於「死亡螺旋」階段的證據。比如,2012年,他們發現雄性果蠅在接近死亡時,生殖能力也會驟然下降。穆勒和羅斯的研究生們蒐集了大量的證據。「隨著雄性越來越老,它們的生殖能力也越來越差。但是,當雄性快要死亡時,不管它是年輕的、中年的或老年的,它的生殖能力要比還有數週壽命的同齡果蠅差很多。」

到了2016年,穆勒和羅斯又借鑒了四個不同的實驗室關於果蠅壽命與生殖能力的實驗數據並對其進行深入分析,他們發現「死亡螺旋」階段的存在。雌性果蠅,不管它的年齡多大,它們在死亡前兩週內都會經歷一個生殖能力急驟下降的階段。研究人員認為,通過分析果蠅的生殖能力的變化,或許可以預測它的死亡時間,甚至可能精確到某一天,而且只需要分析這一數據,可忽略它的年齡。穆勒表示,「通過這種方式,我們預測的準確率達到80%左右。」

其實,研究動物生殖能力與死亡之間的聯繫,並非只有穆勒和羅斯。美國明尼蘇達大學科學家詹姆斯-克欽格也是選擇果蠅進行實驗。2016年,他發表最新研究成果。實驗中,他發現果蠅將死之前,生殖能力急驟下降。這一發現成果與穆勒和羅斯的成果相似。更重要的是,克欽格還發現死亡前生殖能力驟然下降與年齡無關,相對年輕的果蠅和年老的果蠅都遵循同樣的規律。不過,克欽格的發現與穆勒的發現在某些重要方面還是有所區別。比如,他認為這些觀測所得來的結論並不能作為生命第四階段這樣的普遍理論的證據,他也並不確定人類和其它物種是否也和果蠅一樣經歷這種生殖力急驟下降的階段。

克欽格認為,「死亡螺旋」這一術語較為含糊,具有爭議。他發明瞭自己的術語,並認為能夠獲得生物學家的認可。他表示,「我提出了新的生物學概念,‘退休’階段。」克欽格認為,「退休」現象更容易在雌性果蠅身上發現,而且對研究更有價值。「退休」階段開始於成年雌性果蠅不再產卵的那一天。為了更好地理解「零蛋日」這一概念,可以先瞭解一下雌性果蠅。克欽格介紹說,「果蠅一般體長2.5毫米,而一粒果蠅卵長度為0.5毫米。一隻雌性果蠅一生中能夠產下1200粒卵,如果將其排成一排,長度可達半米左右。」換句話說,雌性果蠅就是產卵機器,它們只知道做一件事--產卵。如果一隻果蠅某一天沒產卵,即使它次日又有產卵,那也足以說明某些方面有問題了。

克欽格還發現了穆勒和羅斯沒有發現的問題。他發現,在「退休」階段最後時刻,當生殖率極低、死亡即將到來之際,果蠅經歷了死亡率平穩期,和晚年階段有些類似。克欽格認為,「這是一個新的發現,死亡率平穩期並不僅僅是老齡的特點,它也可以出現於中年或幼年期。」這一發現或許能夠引起生物學家重新思考老化的理論。還有一個問題讓克欽格迷惑不解,那就是為什麼生殖能力與死亡之間存在如此強烈的聯繫。「我們找不到解釋。」

美國加州大學戴維斯分校科學家詹姆斯-卡雷認為,生殖能力與死亡之間的聯繫,或許可以用另一種理論來解釋,即生育是以父母的犧牲為代價,特別是對於母親。比如,生了多個孩子後,有的婦女牙齒健康狀況會越來越差。十多年前,卡雷研究團隊通過試驗發現,改變老鼠的生殖系統,也會改變它們的壽命。研究人員將年老雌性老鼠即將衰竭的卵巢摘掉,並換上年輕老鼠的健康卵巢。手術後,這隻老年老鼠的壽命比預期要長得多。卡雷表示,「許多跡象表明,接受新卵巢移植手術的老鼠的心臟要比那些沒有接受這樣手術的老鼠的心臟健康得多。」

克欽格不能確信人類在死亡之前是否經歷他所提出的「退休」階段,但是穆勒認為,人在死亡之前應該經歷一個「死亡螺旋」階段。穆勒表示,「丹麥一項關於養老院的研究很好地說明瞭這一點。」研究人員對一家養老院一群九十多歲的老年志願者進行測試,來評估他們的力量、協調性和精神集中度。數年後,他們再回到這家養老院,看這些志願者是否還在人世。穆勒介紹說,「那些已去過世的老人,當初在測試中的表現也是比較糟糕的。這是死亡前生理能力下降的表現。」

最讓穆勒感興趣的是,他在果蠅身上所取得的發現,或許可以作為研究人類死亡的線索。穆勒和羅斯認為,他們確實發現了生命的第四階段,但他們的長期目標是讓人們經歷這一階段的時間儘可能地短。



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