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科學家驚人發現:人哪天死亡或可預測

美國加州大學歐文分校科學家近來表示,他們用果蠅做實驗,發現有一個特殊的生命階段,預示著死亡即將來臨,並將這一階段稱為「死亡螺旋」階段。(Pixabay)

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【大紀元20160626日訊】(大紀元記者史軒之報導)生老病死是人無法逃脫的自然規律,那麼死亡時間能夠預測嗎?美國科學家近來表示,他們用果蠅做實驗,發現有一個特殊的生命階段,預示著死亡即將來臨,並將這一階段稱為「死亡螺旋」階段。他們認為,人類也可能經歷這樣的階段。

據BBC報導,大約25年前,生物學家們假定,生命只有兩個基本階段,即兒童階段和成年階段。這一觀點得到了人們一致的認可。兒童階段是指性成熟之前,這一階段的特點是快速生長和發育。在此期間,死亡的可能性通常很低。

到性成熟以後,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,而且大多數人會結婚生育。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,後來隨著人越來越老,增速也會越來越快。

上世紀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歷的階段。

晚年階段與成年階段末期的區別在於死亡率模式。成年階段的一個特徵是,死亡率一年比一年高。晚年階段則不同。比如,一個60歲的人死亡機率比一個50歲的人高得多,但一個90歲的人死亡機率卻和一個100歲的人差不多。

美國加州大學歐文分校科學家勞倫斯·穆勒(Laurence Mueller)解釋說,「死亡率呈平穩狀態,即進入穩定期。」

關於這種穩定期為何會存在,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,其它生物學特徵進入平穩期的跡象。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。」

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。「我們選取了2828隻雌性果蠅,分別將每隻雌性果蠅與兩隻雄性果蠅放在一個小瓶中,」穆勒說。「我們每天將每隻雌性果蠅挪到一個新的小瓶中,並數數它們產了多少卵。我們持續這樣做,直到所有的果蠅都死亡。」

果蠅的壽命通常為數周時間。穆勒承認,這項實驗工作量巨大,而且很單調乏味:每天都要挪動這麼多小果蠅,還要數它們產下的小小的卵。不過,羅斯的10多名學生幫助分擔了這項任務。

付出一番努力之後,結果起初似乎令人失望。當果蠅進入「晚年」階段,生殖率並沒有明顯呈平穩狀態。

事實上,研究人員在仔細分析數據時,發現了一些完全不同的現象。「我注意到,如果我將那些瀕臨死亡的雌性果蠅分離出來,並將它們與那些還有數周壽命的同齡果蠅作對比,它們的生殖力有所不同。」穆勒說。

簡而言之,一隻果蠅的生殖率,即每天產卵的數量,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,而與其年齡無關。如果一隻60天大的老果蠅瀕臨死亡,它的生殖率就會急劇下降,但如果一隻15天大的果蠅過早死去,之前它的生殖率也會驟然下降。

穆勒和羅斯認為,這是生命的普遍特徵,標誌著生命邁入了一個新的階段,即區別於兒童階段、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。

科學家:更多證據證明「死亡螺旋」階段的存在

2007年以來,他們一直在尋找更多關於「死亡螺旋」階段的證據。比如2012年,他們發現,雄性果蠅在死前的數天內,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。「但當雄性即將死亡時,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於還有數周壽命的同齡果蠅。」

2016年,穆勒和羅斯分析了4個不同實驗室關於果蠅壽命和生殖能力的實驗數據。穆勒說,這些合併起來的數據再次揭示了「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,都會經歷一段生殖率急劇下降的時期。這些研究人員甚至發現,僅僅通過分析果蠅前3天生殖能力的變化(忽略年齡等其它數據),或許可預測它是否將在某一天死亡。「我們(以這種方式)預測的準確率達到80%左右。」穆勒說。

研究生殖能力和死亡之間的聯繫,並非只有穆勒與羅斯兩人。美國明尼蘇達大學科學家詹姆斯·克欽格(James Curtsinger )也一直在進行試驗,研究果蠅的衰老和死亡。2016年,他發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,克欽格還發現,死前生殖能力下降與年齡無關:較年輕的果蠅與年老的果蠅都遵循相同的規律。

生殖力與死亡緊密相關令人迷惑不解

不過,在一些重要方面,克欽格的發現與穆勒和羅斯有所不同。例如,他認為,這些觀測結果並不能作為生命第4階段普遍存在的證據。他也不確信,人類或其它物種也會與果蠅一樣,經歷這種生殖力劇降的階段。他還認為,「死亡螺旋」這一術語較含糊,模稜兩可。他發明了自己的術語「退休」,並認為生物學家們可能發現更有用。

克欽格說,「退休」現象很容易在雌性果蠅身上發現,因此對研究更有價值。「退休」階段,從成年雌性果蠅不再產卵的那一天開始。

為了理解這個「零蛋日」的重要性,可以先了解一下雌性果蠅。克欽格說:「果蠅一般長2.5毫米,一粒果蠅卵長0.5毫米。一隻雌性果蠅一生能產1200粒卵,如果將其排成一排,可達約半米長。」換言之,雌性果蠅是產卵機器,它們幾乎只知做一件事,即產卵。如果一隻果蠅某一天沒產卵,即使次日又恢復產卵,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現的現象。克欽格發現,在「退休」階段末期,當生殖率低、死亡即將到來時,果蠅經歷了死亡率穩定期,與「晚年」階段類似。他說:「這是一個全新的發現。死亡率平穩並不僅僅是老年的特徵,它也可以出現在中年或年輕時期。」

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繫。「我們找不到解釋,」他說。

加州大學戴維斯分校科學家詹姆斯·卡雷(James Carey )認為,這一問題或許只是反映了一個人們所熟知的認識:生育是以父母的犧牲為代價的,尤其是對於母親。比如,婦女生了多個孩子後,牙齒健康狀況會變糟。

10多年前,卡雷及其同事通過試驗發現,通過改變老鼠的生殖系統,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。手術過後,這隻老年老鼠的壽命比預期要長。

卡雷說:「一些跡象表明,接受新卵巢移植手術的老鼠,心臟要比沒有接受這樣手術的老鼠健康。」

科學家相信人會經歷「死亡螺旋」階段

克欽格可能並不確信,人在死前會經歷「退休」階段,但穆勒認為,有證據證明,因自然原因註定死亡的人,將經歷「死亡螺旋」階段。他說,丹麥一項關於養老院的研究可能說明了這一點。

研究人員對這家養老院一群90多歲的志願者進行測試,來評估他們的力氣、協調性與精神集中度。幾年後,他們回到這家養老院,看這些老人是否還健在。穆勒說,「那些已過世的老人,當時在測試中的表現也比較糟糕。這是臨死前生理能力下降的表現。」

穆勒希望,他在果蠅身上的發現,有可能為人類提供新的線索,幫助人們在死亡之前,避免經歷一段漫長、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。」

穆勒和羅斯認為,他們的確發現了生命的第4階段,但他們的長遠目標是,讓人類這一階段儘可能縮短。#

責任編輯:孫芸

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2016-06-26 9:25 AM
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