Ziemas miegs ir viena no tām dzīvnieku spējām, kas visvairāk aizrauj cilvēkus, un ne tikai tāpēc, ka viņi var pavadīt mēnešus guļot. Patiesībā nesenie atklājumi par vāveru pārziemošanu liecina par svarīgu pielietojumu kosmosa ceļojumu jomā.
Tā kā šis “deaktivizēšanas” process pilda izdzīvošanai būtiskas funkcijas un satur sarežģītus procesus, šeit jūs atradīsiet informatīvu apskatu par to. Turklāt jūs varēsiet uzzināt, kāpēc jautājums "kāds vāverēm sakars ar došanos kosmosā?" Tas nav joku daļa. Sāksim.
Kā ir iespējams mēnešus pavadīt guļot?
Runājot par dzīvnieku ziemas guļas izpēti, pārsteidzošākais nav tas, ka viņi guļ mēnešiem ilgi. Patiesībā zinātniekus visvairāk fascinē tas, ka šim periodam nav nāvējošas ietekmes uz dzīvnieka organismu. Pat ja pamostaties izdilis un izsalcis, jūs neciešat no nepietiekama uztura, kas izraisa muskuļu masas zudumu un citus brīnumus.
Hibernācija patiesībā ir aizsardzības mehānisms, lai izdzīvotu periodos, kad laika apstākļi kļūst ekstrēmi, bez nepieciešamības migrēt. Tas nav kaut kas brīvprātīgs un tas nav saistīts ar miegu, tā ir reakcija uz ārējiem apstākļiem, kas sastāv no 2 galvenajām fāzēm.
Pirmajā gadījumā dzīvnieks ēd pārmērīgi, lai iegūtu muskuļu masu un taukus. Kad viņi nonāk bezsamaņā, parauga ķermenī notiek vairākas izmaiņas:
- Pazemināts sirdsdarbības ātrums: piemēram, ziemas guļas lāča sirds var pukstēt 5 reizes minūtē, nemirstot.
- Pazemina vielmaiņas ātrumu: šī sirdsdarbības biežuma samazināšanās dēļ organisms samazina organisma vajadzību pēc skābekļa, lai tas pielāgotos un neciestu problēmas.
- Urīnvielas pārvēršana slāpekļa formās: urīnviela saindē organismu, ja tā netiek izvadīta ar urīnu, bet dzīvnieki nepamostas no ziemas miega, lai urinētu un izkārnītu. Šī urīnvielas pārstrāde novērš saindēšanos, vienlaikus radot izdzīvošanai noderīgas vielas, piemēram, olb altumvielas.
- Samazināta muskuļu olb altumvielu sadalīšanās: kad dzīvnieki pamostas no ziemas miega, pateicoties šim procesam, tie nav zaudējuši daudz muskuļu masas no neaktivitātes.
- Pastiprinās kaulu šūnu veidošanās un atjaunošana: tādā veidā kauli tiek pasargāti no osteoporozes un citām mazkustībai un palēninātai vielmaiņai raksturīgām patoloģijām.
- Ķermeņa temperatūras pazemināšanās: dīvainā kārtā dzīvnieka ķermeņa temperatūra nekrītas pārāk daudz, tikai pāris grādus. Zinātnei tas joprojām ir noslēpums.
Kā vāveres pārziemo?
Ir daudzas sugas, kas pārziemo, un katrai no tām ir šī procesa īpatnības. Attiecībā uz zemes vāverēm (Spermophilus ģints) viens pētījums atklāja, ka to uzturēšanas atslēga vairākus mēnešus ilgas vētras slēpjas to zarnu mikrobiomā.
Neskatoties uz to, ka vāveres tika atkārtoti aktivizētas vairākus mēnešus vēlāk, vāveru muskuļu masa un funkcija paliek neskarta.
Šis noslēpums glābj 80. gados formulēto teoriju, kas tika apsvērta vienā no iepriekšējā saraksta pozīcijām, proti, urīnūdeņraža glābšana. Kā tika teikts, urīnviela apreibina organismu, ja tas netiek evakuēts, lai ziemas guļas dzīvnieka ķermenis to izmantotu muskuļu uzturēšanai.
Pētījuma autori atklāja, ka urīnviela no asinīm nonāk zarnās, kur vāveres zarnu flora ir atbildīga par tās sadalīšanos slāpeklī un ogleklī.Šis urīnvielas slāpeklis ir molekula, kas ir iesaistīta muskuļu audu veidošanā ziemas guļas laikā, tāpēc masa gandrīz nezaudē.
Kā tas attiecas uz kosmosa ceļojumiem?
Šis atklājums ir novatorisks un paver vairākus ceļus tā pielietošanai zinātnē. Tā kā ķermeņa bioms spēj ražot slāpekli, lai ekstremālos apstākļos uzturētu muskuļus veselus, var panākt nozīmīgu progresu distrofiju ārstēšanā gan cilvēkiem, gan cilvēkiem, kas nav cilvēki.
Mikrobi, kas dzīvo cilvēka zarnās, arī spēj atgūt slāpekli no urīnvielas, bet ne tādā pašā līmenī kā šie dzīvnieki.
No otras puses, astronauti bieži zaudē lielu muskuļu masu, ceļojot kosmosā. Tas notiek tāpēc, ka ilgstoši mikrogravitācijas apstākļos olb altumvielu sintēze samazinās.Tomēr tā ir problēma, ko varētu atrisināt, ja varētu uzlabot zarnu mikrobiotu, iekļaujot tajā urīnvielas pārstrādi.
Vai iedomājāties, ka tikšanās ar vāverēm var pavērt durvis uz tik daudziem cilvēkiem noderīgiem ceļiem? Runa nav tik daudz par astronautu muskuļu zudumu, bet gan par daudzu cilvēku dzīves kvalitātes uzlabošanās atrašanu. Šī atklāsme sola daudz, sākot ar novecošanās izraisītu muskuļu atrofiju un beidzot ar tādām slimībām kā sarkopēnija.