美國加州大學(xué)歐文分?？茖W(xué)家近來表示，他們用果蠅做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有一個特殊的生命階段，預(yù)示著死亡即將來臨，并將這一階段稱為“死亡螺旋”階段。他們認(rèn)為，人類也可能經(jīng)歷這樣的階段。
大約25年前，生物學(xué)家們假定，生命只有兩個基本階段，即兒童階段和成年階段。這一觀點(diǎn)得到了人們一致的認(rèn)可。兒童階段是指性成熟之前，這一階段的特點(diǎn)是快速生長和發(fā)育。在此期間，死亡的可能性通常很低。
到性成熟以后，人就邁入了成年階段。剛剛成年時，死亡的可能性較低。這一階段是人生命力旺盛時期，而且大多數(shù)人會結(jié)婚生育。但隨著時間流逝，人的身體開始老化和衰弱。每過一年，死亡的可能性就會隨之增加，起初增速較慢，后來隨著人越來越老，增速就會越來越快。
上世紀(jì)90年代初，研究人員意識到，人的生命不止這兩個階段。他們把這第3個階段定義為“晚年”階段，即人類社會中最年長的人所經(jīng)歷的階段。
晚年階段與成年階段末期的區(qū)別在于死亡率模式。成年階段的一個特征是，死亡率一年比一年高。晚年階段則不同。比如，一個60歲的人死亡機(jī)率比一個50歲的人高得多，但一個90歲的人死亡機(jī)率卻和一個100歲的人差不多。
美國加州大學(xué)歐文分校科學(xué)家勞倫斯·穆勒(Laurence Mueller)解釋說，“死亡率呈平穩(wěn)狀態(tài)，即進(jìn)入穩(wěn)定期?！?/p>
關(guān)于這種穩(wěn)定期為何會存在，至今還沒有一個可以接受的解釋。為了弄清這一問題，穆勒和他的同事邁克爾·羅斯希望(Michael Rose )開始尋找晚年階段除死亡率外，其它生物學(xué)特征進(jìn)入平穩(wěn)期的跡象。穆勒說：“我們很想知道，女性的生育力是否也遵循相同的模式?！?/p>
果蠅死前生殖力下降 被稱為“死亡螺旋”階段
穆勒和羅斯選擇了果蠅作為研究對象?！拔覀冞x取了2828只雌性果蠅，分別將每只雌性果蠅與兩只雄性果蠅放在一個小瓶中，”穆勒說。“我們每天將每只雌性果蠅挪到一個新的小瓶中，并數(shù)數(shù)它們產(chǎn)了多少卵。我們持續(xù)這樣做，直到所有的果蠅都死亡?！?/p>
果蠅的壽命通常為數(shù)周時間。穆勒承認(rèn)，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)工作量巨大，而且很單調(diào)乏味：每天都要挪動這么多小果蠅，還要數(shù)它們產(chǎn)下的小小的卵。不過，羅斯的10多名學(xué)生幫助分擔(dān)了這項(xiàng)任務(wù)。
付出一番努力之后，結(jié)果起初似乎令人失望。當(dāng)果蠅進(jìn)入“晚年”階段，生殖率并沒有明顯呈平穩(wěn)狀態(tài)。
事實(shí)上，研究人員在仔細(xì)分析數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)了一些完全不同的現(xiàn)象?！拔易⒁獾?，如果我將那些瀕臨死亡的雌性果蠅分離出來，并將它們與那些還有數(shù)周壽命的同齡果蠅作對比，它們的生殖力有所不同?！蹦吕照f。
簡而言之，一只果蠅的生殖率，即每天產(chǎn)卵的數(shù)量，在死亡前兩周會急劇下降。
更引人注目的是，這種生殖率的下降與果蠅即將死亡有關(guān)，而與其年齡無關(guān)。如果一只60天大的老果蠅瀕臨死亡，它的生殖率就會急劇下降，但如果一只15天大的果蠅過早死去，之前它的生殖率也會驟然下降。
穆勒和羅斯認(rèn)為，這是生命的普遍特征，標(biāo)志著生命邁入了一個新的階段，即區(qū)別于兒童階段、成年階段和晚年階段的第4階段。他們稱之為“死亡螺旋”階段。
自2007年以來，他們一直在尋找更多關(guān)于“死亡螺旋”階段的證據(jù)。比如2012年，他們發(fā)現(xiàn)，雄性果蠅在死前的數(shù)天內(nèi)，生殖能力也會驟然下降。
“隨著雄性越來越老，它的生殖能力也越來越差。”穆勒說?！暗?dāng)雄性即將死亡時，無論它是年輕的、中年的還是老年的，它的生殖能力都大大低于還有數(shù)周壽命的同齡果蠅?！?/p>
2016年，穆勒和羅斯分析了4個不同實(shí)驗(yàn)室關(guān)于果蠅壽命和生殖能力的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。穆勒說，這些合并起來的數(shù)據(jù)再次揭示了“死亡螺旋”階段的存在。
雌性果蠅，無論年齡有多大，在死前兩周，都會經(jīng)歷一段生殖率急劇下降的時期。這些研究人員甚至發(fā)現(xiàn)，僅僅通過分析果蠅前3天生殖能力的變化（忽略年齡等其它數(shù)據(jù)），或許可預(yù)測它是否將在某一天死亡?！拔覀儯ㄒ赃@種方式）預(yù)測的準(zhǔn)確率達(dá)到80%左右?！蹦吕照f。
研究生殖能力和死亡之間的聯(lián)系，并非只有穆勒與羅斯兩人。美國明尼蘇達(dá)大學(xué)科學(xué)家詹姆斯·克欽格(James Curtsinger )也一直在進(jìn)行試驗(yàn)，研究果蠅的衰老和死亡。2016年，他發(fā)表了最新的研究成果。這一成果也顯示，果蠅在死之前，生殖能力會下降，與穆勒和羅斯的成果非常一致。
重要的是，克欽格還發(fā)現(xiàn)，死前生殖能力下降與年齡無關(guān)：較年輕的果蠅與年老的果蠅都遵循相同的規(guī)律。
生殖力與死亡緊密相關(guān)令人迷惑不解
不過，在一些重要方面，克欽格的發(fā)現(xiàn)與穆勒和羅斯有所不同。例如，他認(rèn)為，這些觀測結(jié)果并不能作為生命第4階段普遍存在的證據(jù)。他也不確信，人類或其它物種也會與果蠅一樣，經(jīng)歷這種生殖力劇降的階段。他還認(rèn)為，“死亡螺旋”這一術(shù)語較含糊，模棱兩可。他發(fā)明了自己的術(shù)語“退休”，并認(rèn)為生物學(xué)家們可能發(fā)現(xiàn)更有用。
克欽格說，“退休”現(xiàn)象很容易在雌性果蠅身上發(fā)現(xiàn)，因此對研究更有價值?！巴诵荨彪A段，從成年雌性果蠅不再產(chǎn)卵的那一天開始。
為了理解這個“零蛋日”的重要性，可以先了解一下雌性果蠅?？藲J格說：“果蠅一般長2.5毫米，一粒果蠅卵長0.5毫米。一只雌性果蠅一生能產(chǎn)1200粒卵，如果將其排成一排，可達(dá)約半米長?！睋Q言之，雌性果蠅是產(chǎn)卵機(jī)器，它們幾乎只知做一件事，即產(chǎn)卵。如果一只果蠅某一天沒產(chǎn)卵，即使次日又恢復(fù)產(chǎn)卵，那也很能說明出問題了。
克欽格的研究還揭示了穆勒和羅斯沒有發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象?？藲J格發(fā)現(xiàn)，在“退休”階段末期，當(dāng)生殖率低、死亡即將到來時，果蠅經(jīng)歷了死亡率穩(wěn)定期，與“晚年”階段類似。他說：“這是一個全新的發(fā)現(xiàn)。死亡率平穩(wěn)并不僅僅是老年的特征，它也可以出現(xiàn)在中年或年輕時期?！?/p>
不過，有一個問題依然令克欽格迷惑不解，即生殖能力與死亡之間為何會存在緊密的聯(lián)系?！拔覀冋也坏浇忉?，”他說。
加州大學(xué)戴維斯分?？茖W(xué)家詹姆斯·卡雷(James Carey )認(rèn)為，這一問題或許只是反映了一個人們所熟知的認(rèn)識：生育是以父母的犧牲為代價的，尤其是對于母親。比如，婦女生了多個孩子后，牙齒健康狀況會變糟。
10多年前，卡雷及其同事通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過改變老鼠的生殖系統(tǒng)，可以改變它們的壽命。他們將老年雌性老鼠衰竭的卵巢摘掉，換上年輕老鼠的卵巢。手術(shù)過后，這只老年老鼠的壽命比預(yù)期要長。
卡雷說：“一些跡象表明，接受新卵巢移植手術(shù)的老鼠，心臟要比沒有接受這樣手術(shù)的老鼠健康?！?/p>
科學(xué)家相信人會經(jīng)歷“死亡螺旋”階段
克欽格可能并不確信，人在死前會經(jīng)歷“退休”階段，但穆勒認(rèn)為，有證據(jù)證明，因自然原因注定死亡的人，將經(jīng)歷“死亡螺旋”階段。他說，丹麥一項(xiàng)關(guān)于養(yǎng)老院的研究可能說明了這一點(diǎn)。
研究人員對這家養(yǎng)老院一群90多歲的志愿者進(jìn)行測試，來評估他們的力氣、協(xié)調(diào)性與精神集中度。幾年后，他們回到這家養(yǎng)老院，看這些老人是否還健在。穆勒說，“那些已過世的老人，當(dāng)時在測試中的表現(xiàn)也比較糟糕。這是臨死前生理能力下降的表現(xiàn)?！?/p>
穆勒希望，他在果蠅身上的發(fā)現(xiàn)，有可能為人類提供新的線索，幫助人們在死亡之前，避免經(jīng)歷一段漫長、緩慢的退化過程。他說：“縮短‘死亡螺旋’階段，使人們保持和他人一樣健康，直到剛好死亡之前?！?/p>
穆勒和羅斯認(rèn)為，他們的確發(fā)現(xiàn)了生命的第4階段，但他們的長遠(yuǎn)目標(biāo)是，讓人類這一階段盡可能縮短。
