V zimskem času se čas upočasni. Morda se boste več ur zakrivili s svojim Netflixom, spili pol dneva ali ostali nezdravi v zaprtih prostorih. Medtem se morda sprašujete: zakaj ne bi preprosto šli ven, preskočili neprijetnosti in preživeli celo zimo nezavedno v topli, prijetni burji?
Raziskovalci, ki upajo, da bodo človeka pripravili na daljše potovanje po vesolju, imajo isto misel. Želijo vedeti: Zakaj ljudje ne prezimujejo - in bi to lahko v prihodnosti?
Da odgovorimo na to vprašanje, moramo najprej natančno razumeti, kaj je mirovanje. Tukaj vemo: mirovanje je takrat, ko žival preide v stanje razširjene neaktivnosti. Presnova živali se pogosto skriva stran od elementov in plenilcev, upočasni pa se na manj kot četrtino običajne hitrosti. To ohladi telo bitja in upočasni njegov srčni utrip na samo nekajkrat na minuto, in sicer do mesece naenkrat.
"Pilotno luč resnično ugasnejo, " pravi Kelly Drew, nevrofarmakologinja z univerze v Aljaski Fairbanks, ki proučuje možgane prezimovanja arktičnih zemeljskih veveric. Hibernacijo pogosto spodbudijo surovi pogoji, krajši dnevi ali hladnejše temperature, ki žival poganjajo, da začne nalagati maščobo in se drugače pripravi na prezimovanje. Stvar bo potem ostala v tem obdobju neaktivnosti, dokler ne bo dobila pravega signala - svetlobe ali temperature -, da se bo zbudila iz njegovega hlapa.
Kljub temu veliko motenj obdaja to močno prilagoditev. Čeprav ena hibernacija spominja na globok spanec, se zdi, da sploh ni povezana s spanjem. V resnici lahko živali dejansko zapustijo dolg spanec, ko se iz njega prebudijo, pravi Drew. "Hibernacija je resnično varčevanje z energijo, " pravi. "Gre za prilagoditev omejevanju virov." Hibernacija se je podobno kot selitev ptic razvila, da je omogočila živalim, da jih preživijo v obdobjih skrajne stiske.
"Nekatere živali odidejo, nekatere živali prezimujejo, nekatere živali pa samo živijo z njo, " pravi Drew. (To pojasnjuje, zakaj živali v živalskih vrtovih ne prezimijo: bitju z obilno hrano, vodo in zavetiščem proces ne bo potreben.)
Drugič, hibernacijo ponavadi mislimo kot na zimo, ko se živali, kot so medvedi, veverice in morske ptice, odpravijo več mesecev. Vendar mirovanje ni izključno vedenje v hladnem vremenu, pravi Drew. Plazilci, dvoživke in žuželke, celo nekaj sesalcev, kot je madagaskanski pritlikavi lemur z repom, izvajajo prezimovanje v toplem vremenu - znano kot aestivacija -, da se izognejo obdobjem suše ali ekstremnim temperaturam z ohlajanjem pod zemljo.
Medtem ko raziskovalci razumejo, kako bi se lahko hibernacija razvila, presenetljivo malo vemo o dejanskem procesu, ki se dogaja v telesu. Do zdaj znanstveniki niso našli nobenih edinstvenih genov na primer pri mirovanju živali. Poleg tega nihče ne ve, kaj natančno ureja te obstoječe gene, da se pri nekaterih živalih omogoči proces mirovanja, pri drugih pa, na primer pri ljudeh.
"Sploh ne vemo, katera genska ekspresija je potrebna za prezimovanje, " pravi Drew.
Jim Preston prebudi sopotnika iz hibernacije v filmu "Potniki." V filmu ljudje prezimovajo, da preživijo 120-letno pot na drug planet. (Slike Columbia) Ta skrivnost je pravkar postala bolj nujna, ko ljudje poskušajo prvo misijo na Mars. Zamisel o "globokem spanju" - o nadzorovanju znanstveno-fantastičnih filmov iz vesolja, kot so Tujec in zdaj Potniki -, je zdaj resnična možnost za znanstvenike, ki želijo zagotoviti, da bodo človeški astronavti preživeli med mesecem ali celo dolgoletnimi potovanji v druge planetov. Eden od teh znanstvenikov je Drew, ki se posvetuje s podjetjem, imenovanim Spaceworks Enterprises, pri projektu, ki ga financira NASA, da bi ljudi spravili v mirovanje zaradi vesoljskih poletov.
Po Drewu ni znanih primerov naravne hibernacije pri ljudeh. Toda v svojih raziskavah je slišala anekdote o izkušnjah, ki so podobne mirovanju, vključno s prakso "lotske", v kateri naj bi ruski kmetje pred stoletjem zdržali surovo zimo, tako da bi se le 6 dni na dan 6 mesecev prebudili, da bi zaužili majhno količino kruh in ale. Kardiolog univerze Harvard Herbert Benson je kroniral tudi budistične menihe, ki jim je uspelo znižati metabolizem za 64 odstotkov z določenimi tehnikami meditacije.
Trenutno Spaceworks proučuje tehnike, ki se že uporabljajo v medicini, in sicer terapevtsko hipotermijo. Ta tehnika je bila prvič uporabljena medicinsko pred več kot 70 leti in vključuje hlajenje telesa osebe v bližini ledišča vode (32 stopinj F), da upočasni njihove celične in možganske funkcije. Ta tehnika lahko zaščiti bolnikova tkiva pred poškodbami zaradi pomanjkanja kisika ali krvi, običajno po srčnem napadu ali operaciji, na primer presaditvi srca. (Opomba: tega ne smemo zamenjati s trendom krioterapije, ki ima malo znanstvene podpore in je povezan z več smrtnimi primeri.)
Medtem ko se terapevtska hipotermija običajno uporablja za obdobja dan ali dva, predsednik Spaceworks John Bradford ugotavlja, da je bila ženska na Kitajskem dva tedna ohlajena, da so ji možgani zacelili od travmatične poškodbe. Popolnoma si je opomogla in se vrnila v vsakdanje življenje. Toda nobena druga uporaba terapevtske hipotermije pri tej dolžini ali daljši ni zabeležena, zato še vedno ni jasno, kako dolgo lahko tehniko varno uporabljamo.
Bradford predvideva, da bi ljudi v tedne dolgo mirovanje uporabljali s pomočjo tehnik hlajenja telesa in možganov, podobnih terapevtskim hipotermijam, da bi prihranili prostor in vire za obsežne izlete na Mars. "Bliže se resničnosti, kot se sliši, a še vedno je veliko vprašanj in veliko razvoja, ki se mora zgoditi, " je Bradford decembra povedal za projekt Science Science .
Kljub temu pa Drew poudarja, da je treba premagati še nekaj ovir. Hibernacija ni samo stvar vrtenja gumba na metabolizem; vključuje številne druge povezane prilagoditve. Najpomembnejše med njimi je ravnanje z odpadki. Živali, ki prezimijo, lahko med prezimovanjem v bistvu ustavijo uriniranje in defekacijo, pravi Drew, včasih s postopkom ponovne absorpcije za ohranjanje hranil. Na žalost ljudje tega ne morejo storiti, čeprav je Drew slišal za predloge, kot je uporaba rektalnih katetrov.
In četudi ugotovimo težavo s poom, obstajajo drugi izzivi. Telesne temperature pod 37 stopinj Fahrenheita ponavadi motijo človeški prebavni trakt in lahko povzročajo bolečino. Hladne temperature lahko tudi zavirajo imunski sistem, zaradi česar so ljudje bolj izpostavljeni okužbam. Lahko se izkaže, da ljudje preprosto niso bili namenjeni mirovanju.
Z manj znanstvene strani bi moral zadevni človek pristati na mirovanje - kar pa morda ni privlačna možnost. Prevajanje v ranljivo stanje mirovanja in izostajanje v tednih ali mesecih vašega življenja je nekaj, kar bi morda izbrali. Bradford je za revijo Inverse pripovedoval, da je astronavt Buzz Aldrin na konferenčni predstavitvi nasprotoval ideji hibernacije, saj na potovanju tja ne bi hotel izpustiti.
Vendar Bradford meni, da bodo praktični pomisleki na koncu izpadli. "Če to pomeni razliko med tem, da bi lahko šli na Mars, in ne, " pravi Bradford, "Mislim, da bodo to storili vsi."
Če lahko znanstveniki omogočijo prezimovanje med vesoljskimi leti, bo to gotovo velik dosežek. Morda je najbolj zanimivo pri mirovanju, da so se ljudje že tisočletja naučili preživeti brez njega - v okolju, tako suhem kot na Arktiki in tundri. Arktične skupnosti so od prilagajanja prehrane za gradnjo iglujev do nošenja živalskih kož več kot nadomestile našo nezmožnost vstopa v zimski dolg utrip. Čeprav se lahko čudimo medvedom in vratarjem, nam dajte nekaj zasluge.
