Чому деякі тварини впадають у сплячку

На борті космічного корабля астронавти встановлюють таймер, тоді розміщуються в капсулах, і впадають у глибокий сон, що перенесе їх на кількасот років у майбутнє.
Це звичайна сцена у багатьох науково-фантастичних фільмах.
Але чи може людина впадати в сплячку в реальному житті?
Дослідники, зацікавлені цим, звернулися до царства тварин, де сплячка є звичною, адже зустрічається в більш ніж 200 (двохсот) відомих нам видів.
Погляньмо на ховраха арктичного.
Мешкаючи в північноамериканській тундрі й на півночі країни-агресора, ця тварина риє нору у вічномерзлому ґрунті, і впадає в стан анабіозу.
Температура тіла ховраха падає до -2,9 (мінус двох цілих і дев'яти десятих) градуса за Цельсієм.
Інші тварини, як-от самиці чорного ведмедя, здатні до багатозадачності, народжуючи й годуючи дитинчат, перебуваючи при цьому в зимовій сплячці.
Товстохвостий карликовий лемур готується до тривалої сплячки, посилено харчуючись, щоб накопичити якнайбільше жиру у своєму хвості, подвоюючи таким чином масу свого тіла.
Після сплячки його хвіст стає дуже тонким.
То чому ж ці тварини ідуть на такі крайнощі?
Зимова сплячка або гібернація - це необхідна тактика поведінки у суворі зимові місяці, коли мала кількість їжі та води загрожує виживанню.
Протягом багатьох років вчені вважали, що зимова сплячка характерна лише для тварин в арктичних і помірних умовах.
Але нещодавно вони виявили, що тварини впадають в сплячку навіть в посушливих пустелях і в тропічних лісах.
Коли починається сплячка, серцебиття тварин зазвичай сповільнюється до 1-3% від початкової частоти, як у карликових лемурів, чиє серцебиття сповільнюється зі звичайних 180 (ста вісімдесяти) ударів на хвилину до лише 4 (чотирьох).
Дихання також суттєво сповільнюється: до одного подиху кожні 10-21 (десять-двадцять) хвилин у випадку лемура.
А чорні ведмеді, як і більшість тварин, що вдаються до сплячки, не здійснюють сечовипускання чи випорожнення впродовж усього періоду гібернації.
Тварини під час сплячки залишаються живими, маючи достатньо крові й кисню у своїх тілах.
Сканування тварин під час гібернації показують, що їхня мозкова активність практично відсутня.
Але сплячка - це не довгий сон взимку.
Наскільки відомо дослідникам, лемури й деякі ховрахи, наприклад, навіть не сплять більшу частину часу.
Сплячка, насправді, складається з регулярних періодів сповільненого метаболізму і зниженої температури тіла, відомих як торпор.
Тварини можуть бути в торпорі від кількох днів до п'яти тижнів, після чого вони відновлюють нормальну швидкість обміну речовин і температуру тіла приблизно впродовж доби, перш ніж знову впасти в торпор.
Це відомо як проміжне пробудження, і причина його залишається таємницею.
Поведінка, подібна до гібернації, як-от перебування без сну протягом п'яти тижнів, або зниження температури тіла майже до точки замерзання може бути потенційно фатальною для видів, які в сплячку не впадають, наприклад, для нас.
Щоб з'ясувати, як таким тваринам вдається впадати у сплячку, дослідники звернули увагу на геноми цих тварин.
Вони виявили, що сплячка контролюється генами, які вимикаються і вмикаються особливими патернами протягом року, налаштовуючи фізіологію і поведінку тварини на час гібернації.
Наприклад, дослідження земляного ховраха, ведмедя і карликового лемура показали, що ці тварини здатні активувати гени, які контролюють обмін жирів, саме тоді, коли їм потрібно використати свої жирові запаси як паливо, щоб пережити тривалі періоди голодування.
І ці гени наявні у всіх ссавців.
Це означає, що дослідники можуть вивчати ссавців, що вдаються до сплячки, щоб побачити, як їхній особливий контроль фізіології може допомогти людям.
З'ясування того, як ці тварини скорочують кровообіг, може сприяти появі кращих препаратів для захисту мозку під час інсульту.
Дослідження того, як ці тварини уникають ослаблення м'язів, може поліпшити життя людей, прикутих до ліжка.
І вивчення того, як ці тварини з легкістю контролюють свою вагу, може допомогти зрозуміти зв'язок між обміном речовин і збільшенням ваги у людей.
І... так, більша кількість досліджень у цій області може коли-небудь зробити гібернацію для людини реальною.
Уявіть наше здивування, якщо ключем до міжгалактичних подорожей виявляться ховрахи, чорні ведмеді й карликові лемури.