La mort est inévitable. Mais est-ce prévisible? Certains scientifiques le pensent. Ils disent que les expériences avec les mouches des fruits - les mouches des fruits - ont révélé une nouvelle phase distincte de la vie qui annonce l'approche de la mort. Ils appellent cette étape de la vie la spirale de la mort et pensent que les gens peuvent aussi en faire l'expérience. Jusqu'à il y a 25 ans, les biologistes supposaient que la vie comportait deux phases principales: l'enfance et l'âge adulte. Nous pouvons tous reconnaître cette division. L'enfance se caractérise par une croissance et un développement rapides et se termine avec la puberté. Pendant cette phase, la probabilité de décès reste extrêmement faible.
Avec l'âge de la majorité, ou plutôt avec la puberté, l'âge adulte commence. La probabilité de mourir reste faible lorsque nous commençons notre vie d'adulte - pendant cette période, nous sommes dans la fleur de l'âge et plus susceptibles d'avoir des enfants. Mais avec le temps, nos corps commencent à vieillir et à se dégrader. Avec chaque ville, la probabilité de décès augmente - lentement au début, puis de plus en plus vite à mesure que nous vieillissons.
Au début des années 90, les scientifiques ont réalisé que la vie avait un autre rôle. Ils ont identifié la troisième phase de la vie que traversent les membres les plus âgés de notre société: la fin de la vie.
La vie tardive diffère du reste de l'âge adulte par un modèle de mortalité unique. L'augmentation annuelle des taux de mortalité qui caractérise l'âge adulte ne s'applique pas à la fin de la vie. Alors qu'une personne de 60 ans a un risque de décès significativement plus élevé qu'une personne de 50 ans, une personne de 90 ans a à peu près les mêmes chances de mourir qu'une personne de 100 ans.
«Le taux de mortalité se stabilise et vous voyez ces plateaux», déclare Lawrence Mueller de l'Université de Californie à Irvine.
Ce sont ces plateaux de mortalité qui sont discutés à ce jour - ils n'ont toujours pas d'explication unique. Pour faire la lumière sur ce problème, Mueller et son collègue Michael Rose ont commencé à chercher des signes indiquant que d'autres traits biologiques, autres que les taux de mortalité, se stabilisaient vers la fin de la vie. «Nous pensions que cela pourrait être le même modèle que la reproduction ou la fertilité féminine (fertilité)», dit-il.
Ils ont commencé à étudier ce problème en utilisant l'exemple d'un groupe préféré d'animaux de laboratoire - les mouches des fruits, la drosophile.
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«Nous avons pris 2 828 femelles et les avons placées individuellement dans un flacon avec deux mâles», explique Mueller. «Chaque jour, nous transportions chaque femelle dans une nouvelle bouteille et comptions le nombre d'œufs qu'elle laissait derrière elle. Et ils ont continué à le faire jusqu'à leur mort."
Ces mouches vivent généralement plusieurs semaines. «C'était une expérience massive», dit Mueller. Il admet que l'expérience a également été laborieuse: déplacer tant de mouches jour après jour et compter leurs petits œufs se fatigue vite. Celles-ci ont été suivies par l'étudiante diplômée de Rose, Cassanda Rauser, et des dizaines d'étudiants.
Et après tous ces efforts, les résultats ont d'abord semblé décevants. Le taux de natalité ne s'est pas stabilisé de manière évidente lorsque les mouches sont entrées dans la phase de «fin de vie».
Lorsque les scientifiques ont examiné de plus près les données, ils ont remarqué quelque chose.
«J'ai remarqué que si je sélectionnais des femmes proches de la mort et que je les comparais à d'autres femmes du même âge et, selon la base de données, qui avaient encore quelques semaines à vivre, il y avait une différence de fertilité», explique Mueller.
En termes simples, le taux de fertilité des mouches - le nombre d'œufs pondus par jour - a chuté deux semaines avant leur mort.
Plus surprenant encore, cette baisse de fertilité n'avait rien à voir avec l'âge de la mouche au décès. Si une mouche âgée de 60 jours approchait de la mort, son taux de fécondité chutait fortement, tout comme le taux de fertilité des mouches de 15 jours, qui, en fait, étaient au bord de la mort prématurée.
C'était une caractéristique universelle de la vie, une nouvelle quatrième phase différente de l'enfance, de l'âge adulte ou de la vie ultérieure. Mueller et Rose l'appelaient la «spirale de la mort». C'était en 2007; dans les années qui ont suivi, les scientifiques ont cherché plus de preuves de cette spirale de la mort. En 2012, ils ont constaté que les mouches mâles des fruits avaient subi une baisse similaire de leur fertilité quelques jours avant la mort. Cette fois, la collecte répétitive de données a été réalisée par le doctorant Parvin Shahrestani.
«À mesure que le mâle vieillit, sa capacité à féconder les femelles s'aggrave de plus en plus», explique Müller. "Mais lorsque les hommes sont sur le point de mourir - à tout âge - leur capacité de reproduction était bien inférieure à celle des hommes du même âge qui vivaient plusieurs semaines de plus."
Plus récemment, en 2016, Mueller et Rose ont tiré des données d'une série d'expériences sur la longévité et la fertilité des mouches des fruits, sur lesquelles les scientifiques travaillaient dans quatre laboratoires indépendants. Encore une fois, l'ensemble de données combiné a montré une spirale de la mort.
Les deux scientifiques et leurs collègues ont même constaté qu'il était possible de prédire dans une certaine mesure quand une mouche mourrait en regardant simplement sa fertilité au cours des trois jours précédents et en ignorant d'autres données, y compris l'âge de la mouche. «Nous avons prédit avec précision environ 80% des décès», déclare Mueller.
Rose et Müller ne sont pas les seuls à développer ce lien entre la fertilité et la mort. James Curtsinger de l'Université du Minnesota a mené ses propres expériences sur le vieillissement et la mort des mouches des fruits et a trouvé une diminution de la fertilité à la veille de la mort, ce qui est généralement en corrélation avec les découvertes de Mueller et Rose.
Curtsinger a également constaté que cette baisse de fertilité due à une mort imminente était indépendante de l'âge: des mouches relativement jeunes et âgées suivaient le même scénario.
Cependant, le travail de Kertsinger diffère de celui de Mueller et Rose de plusieurs manières importantes. Par exemple, il ne croit pas que ses observations indiquent une quatrième phase distincte et universelle de la vie - il ne croit pas que les humains ou d'autres espèces biologiquement distinctes des mouches des fruits connaîtront une telle baisse de fertilité. Il pense également que le terme «spirale de la mort» est vague et ambigu. Par conséquent, il a développé sa propre terminologie, qui peut plaire davantage aux biologistes.
«Quand j'avais 20 ans, j'ai fait des recherches sur le sex-ratio; Quand j'avais 40 ans, j'ai commencé à travailler sur le vieillissement - maintenant j'ai 65 ans et je travaille sur un nouveau concept biologique que j'appelle la retraite », dit-il.
Cette «retraite» est facile à voir chez les mouches des fruits. Cela commence le jour où la femelle adulte ne peut plus pondre un seul œuf. Pour comprendre l'importance de ce «jour zéro œuf», il faut se souvenir de la fertilité de la mouche des fruits femelle. «La mouche mesure 2,5 mm de long et l'œuf de la mouche des fruits mesure 0,5 mm de long», explique Kertsinger. «La femelle pond environ 1 200 œufs dans sa vie - c'est un demi-mètre d'œufs si elle est disposée en ligne.»
En d'autres termes, la mouche des fruits femelle est une machine à pondre. C'est la seule chose qu'elle pense. Si une mouche ne pond pas un seul œuf un jour donné - même si elle recommence à pondre le lendemain - cela indique que quelque chose s'est mal passé.
Kertsinger le compare à une voiture en panne de carburant. Il peut parcourir quelques kilomètres de plus, mais les premiers échecs indiquent une situation dangereuse pour le conducteur.
Le travail de Kertsinger a également révélé autre chose que les analyses de Mueller et Rose n'ont pas révélé.
À la toute fin de la phase de retraite, lorsque la fécondité est faible et que la mort est inévitable, il devient clair que les mouches atteignent un plateau de mort tout comme celles associées à la fin de vie. «C'est une observation complètement nouvelle», dit-il. "Un plateau de mortalité n'est pas une caractéristique de la vieillesse, il peut apparaître à un âge moyen ou à un jeune âge."
Le consensus général est maintenant que les plateaux de mortalité sont associés à l'âge - mais Kertsinger pense que ses nouveaux travaux montrent qu'ils - comme la mort elle-même - peuvent être davantage associés à la fertilité. Cette observation peut obliger les biologistes à repenser leurs théories du vieillissement.
Quelque chose, cependant, intrigue Kertsinger. Pourquoi y a-t-il ce lien étroit entre la fertilité et la mort? Les biologistes n'ont aucune explication.
Cependant, James Carey de l'Université de Californie à Davis pense que cela reflète simplement une idée bien étudiée: la reproduction se fait au détriment de la santé des parents, en particulier des mères. Les femmes sont confrontées à des problèmes dentaires, par exemple, du fait d'avoir beaucoup d'enfants.
Il y a plus d'une décennie, Carey et ses collègues ont montré que modifier les systèmes reproducteurs des souris modifiait également leur durée de vie. Ils ont mis de vieilles souris sur une table d'opération et ont remplacé leurs ovaires usés par des organes équivalents pour les femelles plus jeunes - et les souris plus âgées ont vécu plus longtemps que prévu après la chirurgie.
«Il y avait des indications que les souris qui ont reçu de nouveaux ovaires avaient moins de problèmes cardiaques que les souris qui n'ont pas reçu de nouveaux ovaires», dit-il.
Curtsinger n'est pas d'accord sur le fait que les gens passent par une étape de «retraite» avant de mourir, mais Müller croit qu'il existe des preuves que les gens condamnés à mourir de causes naturelles connaissent une spirale de la mort. À l'appui de cela, Müller cite une autre étude menée au Danemark dans une maison de retraite.
Les chercheurs ont soumis un groupe de volontaires de 90 ans à une batterie de tests pour évaluer leur force, leur coordination et leur intelligence. Quelques années plus tard, ils sont retournés à la maison de retraite pour savoir qui est décédé et qui est toujours en vie. Pour la plupart, les personnes décédées ont mal fait les tests, a déclaré Mueller. A la veille du décès, une diminution des capacités physiologiques a été observée.
Ce qui est plus intéressant pour le scientifique, c'est que travailler avec les mouches des fruits peut identifier des stratégies pour empêcher ce cycle de mort, de sorte qu'il commence dans quelques jours et non dans des semaines.
On espère qu'un tel travail pourra fournir de nouvelles indications sur la façon de sauver les gens de la longue et lente décomposition avant la mort. Il serait intéressant de raccourcir la spirale de la mort pour que vous restiez en aussi bonne santé que les autres jusqu'à votre mort.
Ainsi, alors que Mueller et Rose pensent avoir trouvé une quatrième étape de la vie, à long terme, ils espèrent en débarrasser les gens, ou du moins la réduire autant que possible.
ILYA KHEL