Hibernacja to jedna z tych zdolności zwierząt, która najbardziej fascynuje ludzi, i to nie tylko dlatego, że mogą spędzić miesiące śpiąc. W rzeczywistości ostatnie odkrycia dotyczące hibernacji wiewiórek sugerują ważne zastosowania w dziedzinie podróży kosmicznych.
Ponieważ ten proces „dezaktywacji” spełnia kluczowe funkcje dla przetrwania i zawiera złożone procesy, tutaj znajdziesz pouczającą recenzję na jego temat. Ponadto będziesz mógł dowiedzieć się, dlaczego pytanie „co wiewiórki mają wspólnego z podróżami w kosmos?” To nie jest część żartu. Zaczynajmy.
Jak można spędzić miesiące śpiąc?
Jeśli chodzi o badanie hibernacji zwierząt, najbardziej zaskakujące nie jest to, że śpią one miesiącami. Tak naprawdę to, co najbardziej fascynuje naukowców, to fakt, że okres ten nie ma śmiertelnych skutków dla organizmu zwierzęcia. Nawet jeśli budzisz się chudy i głodny, nie cierpisz z powodu niedożywienia, które uniemożliwia między innymi utratę masy mięśniowej.
Hibernacja jest w rzeczywistości mechanizmem obronnym pozwalającym przetrwać okresy, w których warunki pogodowe stają się ekstremalne, bez konieczności migracji. To nie jest coś dobrowolnego ani nie chodzi o sen, to reakcja na warunki zewnętrzne, która składa się z 2 głównych faz.
W pierwszym zwierzę je za dużo, aby przybrać na masie mięśniowej i tłuszczu. Gdy wpadną w stan nieprzytomności, w ciele okazu zachodzi kilka zmian:
- Zmniejszone tętno: na przykład serce hibernującego niedźwiedzia może bić 5 razy na minutę bez umierania.
- Zmniejsza tempo przemiany materii: dzięki temu zmniejszeniu częstotliwości bicia serca organizm zmniejsza zapotrzebowanie organizmu na tlen, aby się przystosować i nie cierpieć z powodu problemów.
- Konwersja mocznika do form azotowych: Mocznik zatruwa organizm, jeśli nie jest wydalany z moczem, ale zwierzęta nie budzą się ze snu zimowego, aby oddać mocz i wypróżnić się. Ten recykling mocznika zapobiega zatruciom, jednocześnie tworząc substancje przydatne do przetrwania, takie jak białka.
- Zmniejszony rozpad białek mięśniowych: dzięki temu procesowi zwierzęta budzą się z hibernacji, nie tracą dużo masy mięśniowej z braku aktywności.
- Zintensyfikowane jest tworzenie i odnowa komórek kostnych: w ten sposób kości są chronione przed osteoporozą i innymi patologiami typowymi dla braku aktywności i spowolnionego metabolizmu.
- Spadek temperatury ciała: co dziwne, temperatura ciała zwierzęcia nie spada zbytnio, tylko o kilka stopni. Pozostaje to tajemnicą dla nauki.
Jak hibernują wiewiórki?
Istnieje wiele gatunków, które zapadają w sen zimowy, a każdy z nich charakteryzuje się szczególnymi cechami tego procesu. W przypadku susłów (rodzaj Spermophilus) jedno z badań wykazało, że kluczem do utrzymania ich przez miesiące apatii jest ich mikrobiom jelitowy.
Pomimo reaktywacji kilka miesięcy później, masa mięśniowa i funkcja wiewiórek pozostają nienaruszone.
Ta tajemnica ratuje teorię sformułowaną w latach 80-tych i rozważaną w jednym z punktów poprzedniej listy, ratunek wodoru mocznikowego. Jak powiedziano, mocznik odurza organizm, jeśli nie jest ewakuowany, tak że organizm hibernującego zwierzęcia używa go do utrzymania mięśni.
Autorzy badania odkryli, że mocznik przedostaje się z krwi do jelita, gdzie flora jelitowa wiewiórki jest odpowiedzialna za rozbicie go na azot i węgiel.Ten azot mocznikowy jest cząsteczką, która interweniuje, jeśli chodzi o tworzenie tkanki mięśniowej podczas hibernacji, dlatego prawie nie ma utraty masy.
Jak to się ma do podróży kosmicznych?
To odkrycie jest pionierskie i otwiera kilka ścieżek w jego zastosowaniu w nauce. Ponieważ biom organizmu jest w stanie wytwarzać azot, aby utrzymać zdrowe mięśnie w ekstremalnych warunkach, można poczynić ważne postępy w leczeniu dystrofii, zarówno u ludzi, jak iu zwierząt.
Drobnoustroje żyjące w jelicie człowieka również potrafią odzyskiwać azot z mocznika, ale nie w takim stopniu jak te zwierzęta.
Z drugiej strony astronauci często tracą dużo masy mięśniowej podczas podróży w kosmos. Dzieje się tak, ponieważ w długotrwałych warunkach mikrograwitacji zmniejsza się synteza białek.Jest to jednak problem, który można by rozwiązać, gdyby poprawić mikroflorę jelitową, obejmującą recykling mocznika.
Czy wyobrażałeś sobie, że spotkanie wiewiórek może otworzyć ludziom drzwi do tak wielu przydatnych ścieżek? Nie tyle chodzi o utratę mięśni astronautów, ile o poprawę jakości życia wielu ludzi. Od zaniku mięśni związanego ze starzeniem się po choroby takie jak sarkopenia, to objawienie wiele obiecuje.
