Meškos žiemos miegas: daugiau nei žiemos miegas

Meškos žiemos miegas: daugiau nei žiemos miegas
Padidinti / Rudasis lokys su dviem jaunikliais žiemą žiūri iš savo duobės miške po didele uola.

Byrdyak | Getty

Kiekvieną pavasarį, ilgėjant dienoms šiaurėje, o tirpstančiam sniegui tekant į upelius, mieguisti gyvūnai – nuo ​​grizlių iki žemės voverių – pradeda trauktis iš žiemos miego. Kyla pagunda sakyti, kad jie „bunda“, tačiau žiemos miegas yra sudėtingesnis ir paslaptingesnis nei paprastas ilgas miegas: bet kuris gyvūnas, galintis kelis mėnesius praleisti po žeme nevalgydamas ar negerdamas ir vis tiek išnyra pasiruošęs susidurti su pasauliu, aiškiai įvaldė nuostabią gudrybę. biologijos.

Žiemą žiemojančių gyvūnų sąraše yra visų rūšių graužikai, kai kurie varliagyviai ir net keli primatai (kelios nykštukinių lemūrų rūšys), tačiau meškos tiesiogine prasme yra didžiausi žiemotojai. Suaugę grizliai ir juodieji lokiai sveria tiek pat, kiek amerikietiškojo futbolo žaidėjai ar daugiau, su ikimokyklinio amžiaus vaikų energija ir smalsumu, tačiau jiems nėra sunku ištisus mėnesius kęsti. Choreografija, kuria siekiama sustabdyti tokio dydžio padarą, prieštarauja lengvam paaiškinimui, sako Elena Gracheva, Jeilio universiteto Niu Heivene, Konektikuto valstijoje, neurofiziologė. „Žiemos miegas yra toks sudėtingas, kad jį reikia pritaikyti įvairiais lygiais“, – sako ji.

Meškų žiemos miegas suteikia svarbių įžvalgų apie stambių žinduolių, ypač mūsų, veiklą, aiškina Gracheva, 2020 m. žiemojimo fiziologijos tyrimo bendraautorius. Kasmetinė ląstelių ir vystymosi biologijos apžvalga. Geresnis šio proceso supratimas gali pakeisti mūsų požiūrį į įvairias žmonių ligas, įskaitant insultą, osteoporozę, Parkinsono ligą ir Alzheimerio ligą (žr. šoninę juostą).

Atšilus klimatui ir trumpėjant žiemoms, lokiai taip pat turės permąstyti savo žiemos miego sampratą. Tai, kaip jie reaguoja, daug pasakys apie jų įsipareigojimą miegoti žiemą ir apie gilius klimato ir gyvūnų elgesio ryšius.

Ne kietas

Lokių požiūris į žiemos miegą labai skiriasi nuo kitų miegančiųjų. Arktinės žemės voverės gali laikinai sumažinti savo kūno temperatūrą iki –3 °C (27 °F), nesušaldamos kietos medžiagos. Priešingai, lokiai beveik nepraranda šilumos savo žiemos guoliuose, tačiau jie vis tiek laikomi žiemos miegu, nes jų medžiagų apykaita sulėtėja iki šliaužio. Tai procesas, kurį Aliaskos Ferbenkso universiteto zoologas Brianas Barnesas ir jo kolegos atidžiai stebėjo daugiau nei prieš dešimtmetį, tyrinėdami juoduosius lokius, žiemojančius dirbtinėse guoliuose.

Žiemos patalpos iš tikrųjų buvo kameros, kuriose buvo galima išmatuoti deguonies suvartojimą ir anglies dioksido gamybą, svarbias metabolizmo priemones, o jutikliai stebėjo kūno temperatūrą. Tai buvo pirmasis tyrimas, galutinai įrodęs, kad gyvūnai gali užmigti žiemos miegu neatvėsę.

Vis dėlto žiemojantys lokiai ne tik ilsisi žiemą, sako Barnesas. Jie tikrai išsijungia, visiškai iš naujo nustatydami savo kasdienio gyvenimo parametrus. „Jie įeina, apsisuka du ar tris kartus, atsigula ir taip išbūna šešis mėnesius“, – sako jis ir keliasi į kitą pusę tik kas kelias dienas. „Žiemos miegas apibrėžia išorines žinduolių funkcijų ribas. Barnesas pažymi, kad sėjamosios lokys dažnai žindo dvynius ar trynukus žiemos miego metu, nevalgdamos ir negerdamos, čiulpia savo riebalų ir vandens atsargas jauniklių labui.

Žmonėms toks vangumas kainuotų. Nesvarbu, ar atsigaudavome ligoninės lovoje, ar skrietume raketa į Marsą, mūsų raumenys nyks, o kaulai suplonėtų po kelių mėnesių neveiklumo. Meškos tokių problemų neturi. Dalis jų stiprių kaulų paslapties tik dabar išaiškėja. 2021 m. Barnesas ir jo kolegos paskelbė tyrimą, rodantį, kad žiemojantys lokiai gali išjungti genus, susijusius su kaulų irimu.

Tyrėjai teigia, kad kada nors gali būti įmanoma manipuliuoti tuo pačiu procesu žmonėms, siekiant išvengti osteoporozės. Barnesas priduria, kad toks požiūris gali būti ypač naudingas žmonėms, besilaikantiems ilgo lovos režimo, o artimiausi žmonės šiuo metu miega žiemos miegu.

Lėta žiemojančių meškų medžiagų apykaita jau savaime yra nuostabus žygdarbis. Meška gali kelis mėnesius sulėtinti kvėpavimą ir širdies ritmą maždaug 75 procentais, išlaikydama palyginti aukštą kūno temperatūrą. Nors niekas tiksliai nežino, kaip jie įjungia medžiagų apykaitos stabdžius, Gracheva sako, kad strategija yra logiška. Ji įtaria, kad lokiai neatšąla kaip dirvinės voverės, nes pavasarį jų dideliems kūnams sušildyti prireiktų per daug energijos. Vietoj to, jie susirango, leisdami riebalams ir kailiui juos sušildyti, tik retkarčiais suvirpindami, kad kraujas nejudėtų.

Žmogaus dydžio (ar didesnių) gyvūnų beveik sustabdytos animacijos įvaldymas, žinoma, patraukė mokslinės fantastikos rašytojų ir kitų, svajojančių kada nors išsiųsti astronautus aplink Saulės sistemą, kai jie „žiemoja“ mėnesius ar metus, dėmesį. ribotas deguonies kiekis, maistas ir mankšta. Iš karto būtų galima panaudoti žiemos miego pamokas, kad apsaugotumėte intensyviosios terapijos ligonius.

Paprastoji arba Hazel Dormouse, <em> Muscardinus avellanarius <em>, žiemoja lizde, rudenį, Norfolkas UK.” src=”https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2022/05/dormouse-640×427.jpg” width=”640″ height=”427″ srcset=”https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2022/05/dormouse-1280×853.jpg 2x”/><figcaption class=
Padidinti / Paprastoji arba Hazel Dormouse, Muscardinus avellanariusžiemoja lizde, ruduo, Norfolkas UK.

Roger Tidman | Getty Images

Kaip aiškina Barnesas, širdies priepuoliai ir insultai labai sumažina smegenų aprūpinimą deguonimi ir maistinėmis medžiagomis. Toks pasiūlos trūkumas padarytų daug mažiau žalos, jei gydytojai galėtų greitai sumažinti paklausą, paguldydami pacientą į žiemos miego būseną ar panašiai. Barnesas pažymi, kad insulto aukoms greičiausiai bus naudingas gydymas per pirmąją valandą po insulto. Gydytojai savo galimybių langą atkurti kraujotaką vadina „auksine valanda“. Jei gydytojai galėtų pakartoti žiemos miegą iki taško, kai smegenų poreikiai neviršija pasiūlos, „ta auksinė valanda galėtų būti auksinė savaitė ar trys savaitės“, sako Barnesas.

Spekuliacijos netrukus gali baigtis: 2021 m. kovo mėn. Jungtinių Valstijų ir Kinijos mokslininkai, įkvėpti gyvūnų pasaulio žiemos miego, pasiūlė atlikti tyrimą, kurio metu būtų naudojamas raminamojo vaisto prometazino ir antipsichozinio vaisto chlorpromazino derinys, siekiant laikinai sukurti „Į žiemos miegą panaši būsena“ pacientams, sergantiems insultu, kurių galutinis tikslas – išsaugoti smegenų funkciją.

Leave a Comment

Your email address will not be published.