How does hibernation work? - Sheena Lee Faherty

المترجم: Esraa Khalid المدقّق: Omar Essam

السبات هو تجهيز سري لعمل أكثر علانية - رالف اليسون ، رجل خفي

Onboard the spacecraft, the astronauts preset the timer,

على متن المركبة الفضائية، يضبط رواد الفضاء الموقت،

enclose themselves in capsules,

ويرفقوا أنفسهم في كبسولات،

and fall into a deep hibernation

ويقعون في سبات عميق

that’ll carry them several hundred years into the future.

الذي سينقلهم مئات السنين للمستقبل

هذا مشهد مألوف، في العديد من أفلام الخيال العلمي

This is a familiar scene in many sci-fi films,

but could humans ever actually hibernate in real life?

لكن هل سيستطيع البشر، الدخول في سبات في الواقع؟

Researchers interested in this question turn to the animal kingdom,

الباحثون المهتمون بهذا السؤال يلجؤون للمملكة الحيوانية

where hibernation is commonplace,

حيث السبات أمر مألوف،

occurring in over 200 species that we know of.

يحدث في أكثر من 200 نوع معروف لدينا

Take the Arctic ground squirrel.

فمثلا سنجاب الأرض القطبي

Native to the North American tundra and northern Russia,

موطنه في التندرا في أمريكا الشمالية وشمال روسيا

this animal burrows beneath the permafrost

هذا الحيوان يحفر جحره، تحت التربة المتجمدة

and slips into a state of suspended animation,

ومن ثم يدخل في حالة من فقد الوعي

its body temperature plummeting to a frigid -2.9 degrees Celsius.

درجة حرارة جسمه تهبط إلى 2.9 درجة حرارة سليزية متجمدة تحت الصفر

Others, like the female black bear, can multitask,

حيوانات أخرى كأنثى الدب الأسود، تستطيع القيام بعدة مهام

giving birth and lactating while they’re hibernating through the winter.

فتلد وترضع بينما تكون في سبات خلال الشتاء

الليمور القزم دهني الذيل يجهز لسباته الطويل

The fat-tailed dwarf lemur prepares for its long dormancy

by gorging on food and storing the majority of its fat reserves in its tail,

عن طريق التهام الطعام، وتخزين معظم دهونه الاحتياطية في ذيله

doubling its body weight.

مضاعفا وزن جسمه

After hibernation, it emerges looking as svelte as ever.

وبعد السبات يظهر أرشق من أي وقت مضى

So why do these animals go to such extremes?

إذا لماذا تخوض هذه الحيوانات تجارب شديدة كهذه؟

السبات ضرورة

Hibernation is a necessity,

a survival tactic for making it through the harsh winter months

خطة نجاة لتخطي شهور الشتاء القاسية

when dwindling food and water reserves threaten survival.

عندما يشكل نقصان احتياطي الطعام والماء، خطر على البقاء

For many years, experts believed hibernation happened

لسنين عدة، اعتقد الخبراء أن السبات يحدث فقط

في البيئات القطبية والمعتدلة فقط

only in arctic and temperate environments.

But more recently, they’ve discovered animals hibernating

لكن مؤخرا، اكتشفوا حيوانات تدخل في سبات

even in arid deserts and tropical rainforests.

حتى في الصحراء القاحلة والغابات الإستوائية المطيرة

As hibernation kicks in,

عندما يبدأ السبات

animals’ heartbeats usually slow to about 1 to 3% of their original speed,

ضربات قلب الحيوان عادة ما تتباطئ لمن1 إلى 3% من سرعتها الأصلية

like the dwarf lemur’s,

كضربات قلب الليمور القزم

which drops from its usual roughly 180 beats per minute

والتي تنخفض عن المعتاد وهو 180 ضربة في الدقيقة

to just around four.

إلى أربعة فقط تقريبا

Breathing also declines dramatically

والتنفس أيضا ينخفض بشكل كبير

to just one breath every 10 to 21 minutes in the lemur’s case.

إلى نفس واحد فقط كل 10 إلى 21 دقيقة في حالة الليمور

And black bears, like most hibernators,

والدببة السوداء كأغلب الحيوانات، التي تدخل في السبات

don’t urinate or defecate the entire hibernation season.

لا تتبول أو تتغوط طوال موسم السبات

Hibernating animals appear to stay alive

هذه الحيوانات تبقى على قيد الحياة

by having just enough blood and oxygen moving around their bodies.

عن طريق الحصول على دم وأكسجين كافي يتحرك في أجسامها

And scans of hibernating animals reveal that their brain activity

وفحوصات للحيوانات الداخلة في سبات تظهر أن نشاط أدمغتهم

has just about flat-lined.

خط مستقيم فقط.

But hibernation isn’t a long winter’s nap.

لكن السبات ليس قيلولة شتاء طويلة

As far as researchers know,

بقدر ما يعرف الباحثون

in lemurs and ground squirrels anyway,

في الليمور وسناجب الأرض على أي حال،

the animals aren’t even sleeping for most of it.

هذه الحيوانات لا تكون حتى نائمة في أغلبه

Hibernation is actually made up of regular bouts of reduced metabolic rate

السبات عبارة عن نوبات منتظمة من انخفاض معدل الأيض ودرجة حرارة الجسم

and body temperature known as torpor.

المعروفة بالسبات

Animals can be in torpor for a few days to five weeks,

يمكن للحيوانات أن تكون في سبات للقليل من الأيام إلى 5 أسابيع

after which they resume normal metabolic rate and body temperature

التي من بعدها يعودون لمعدل أيض ودرجة حرارة جسم طبيعيين

for about 24 hours,

لمدة حوالى 24 ساعة

ومن ثم يدخلون في السبات مجددا

before going back into torpor again.

The phenomenon is known as an interbout arousal,

هذه الظاهرة تعرف بإثارة ما بين النوبات

and why it occurs is still a mystery.

وسبب حدوثها لا يزال غامضا

The behaviors inherent in hibernation,

السلوكيات الطبيعية في السبات

like going five weeks without sleep,

كقضاء خمسة أسابيع بدون نوم،

or dropping to near-freezing body temperatures

أو هبوط درجة حرارة الجسم لدرجات قرب التجمد

would be potentially fatal to non-hibernating species like us.

من المحتمل أن تكون قاتلة لأنواع لا تدخل في السبات مثلنا

لنعرف كيف تستطيع، الحيوانات الداخلة في سبات القيام بذلك

To find out how hibernators are able to do this,

researchers turned their attention to those animal’s genomes.

حوَل الباحثون انتباههم إلى جينوم هذه الحيوانات

So far, they’ve discovered that hibernation is controlled by genes

حتى الآن، اكتشفوا أن السبات متحكم به من قبل الجينات

that turn off and on in unique patterns throughout the year,

التي تعمل وتتوقف في أنماط فريدة خلال السنة

fine-tuning the hibernator’s physiology and behavior.

فتضبط فسيولوجية وسلوكيات الحيوان الداخل في السبات

For example, ground squirrel, bear and dwarf lemur studies

مثلا دراسات سنجاب الارض، الدب والليمور القزم

have revealed that these animals are able to turn on the genes

قد أظهرت أن هذه الحيوانات قادرة على تفعيل الجينات

that control fat metabolism

التي تتحكم بالتمثيل الغذائي للدهون

precisely when they need to use their fat stores

تحديدا عندما يحتاجون لاستخدام الدهون المخزنة

as fuel to survive long periods of fasting.

كوقود للبقاء فترات طويلة من الصيام

والجينات المتكلم عنها موجودة في جميع الثدييات

And the genes in question are present in all mammals,

which means that researchers could study hibernating mammals

مما يعني أن الباحثون يمكنهم دراسة الثدييات الداخلة في السبات

to see how their unique control of physiology might help humans.

ليروا كيف يمكن لتحكمهم الفريد في الفسيولوجية مساعدة الانسان.

Understanding how hibernators deal with reduced blood flow

فهم كيف تتعامل الحيونات الداخلة في السبات مع انخفاض تدفق الدم

could lead to better treatments for protecting the brain during a stroke.

قد يؤدي لعلاج أفضل لحماية الدماغ خلال سكتة.

فهم كيف تتجنب هذه الحيوانات تلف العضلات

Figuring out how these animals avoid muscle deterioration

might improve the lives of bedridden patients.

قد يحسن حياة المرضى طريحي الفراش.

And studying how hibernating animals control their weight with ease

ودراسة كيفية تحكم الحيوانات الداخلة في السبات في وزنهم بسهولة

could illuminate the relationship between metabolism and weight gain in humans.

قد يضيء العلاقة بين الأيض وزيادة الوزن في البشر.

وأجل، المزيد من الأبحاث في هذا المجال

And yes, more research in this area

might someday make human hibernation a real possibility.

قد تجعل يوما من إسبات البشر احتمال حقيقي.

Imagine our surprise if the key to intergalactic travel

تخيل مفاجأتنا لو تبين أن مفتاح السفر بين المجرات

turns out to be ground squirrels, black bears, and dwarf lemurs.

هو سنجاب الأرض، الدببة السوداء والليمور القزم

شكرا جزيلا لكل من دعم مهمتنا غير الربحية على بايتريون

لو أردت معرفة المزيد عن كيفية المشاركة

راجع صفحتنا على بايتريون patreon.com/teded

( موسيقى )