How does hibernation work? - Sheena Lee Faherty

Übersetzung: Barbara Forster Lektorat: Andrea Hielscher

Onboard the spacecraft, the astronauts preset the timer,

Im Raumschiff stellen die Astronauten den Timer,

enclose themselves in capsules,

verkapseln sich und fallen in tiefen Winterschlaf,

and fall into a deep hibernation

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

der sie mehrere Jahrhunderte in die Zukunft versetzt.

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

Das ist eine bekannte Szene vieler Sci-Fi-Filme.

but could humans ever actually hibernate in real life?

Doch könnten Menschen tatsächlich Winterschlaf halten?

Researchers interested in this question turn to the animal kingdom,

Interessierte Forscher blicken ins Tierreich.

where hibernation is commonplace,

Dort ist Winterschlaf bei über 200 bekannten Arten üblich.

occurring in over 200 species that we know of.

Take the Arctic ground squirrel.

Nehmen wir den Arktischen Ziesel.

Native to the North American tundra and northern Russia,

Er lebt in Nordrussland und der nordamerikanischen Tundra,

this animal burrows beneath the permafrost

baut Höhlen unter dem Dauerfrostboden und verfällt in totenähnliche Starre,

and slips into a state of suspended animation,

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

wobei seine Körpertemperatur auf eisige -2,9 Grad Celsius absinkt.

Others, like the female black bear, can multitask,

Das Schwarzbärweibchen ist multitaskingfähig:

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

Es kann während des Winterschlafs gebären und stillen.

The fat-tailed dwarf lemur prepares for its long dormancy

Der Mittlere Katzenmaki bereitet sich auf die lange Winterruhe vor,

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

indem er sich vollfrisst, die meisten Fettreserven im Schwanz einlagert

doubling its body weight.

und sein Gewicht verdoppelt.

After hibernation, it emerges looking as svelte as ever.

Nach dem Winterschlaf ist er wieder gertenschlank.

So why do these animals go to such extremes?

Wieso verfallen Tiere in solche Extreme ?

Hibernation is a necessity,

Winterschlaf ist lebensnotwendig, um die rauen Winter zu überstehen,

a survival tactic for making it through the harsh winter months

when dwindling food and water reserves threaten survival.

wenn schwindende Futter- und Wasserreserven an die Substanz gehen.

For many years, experts believed hibernation happened

Lange glaubten Experten,

Winterschlaf gebe es nur in arktischem und gemäßigtem Klima.

only in arctic and temperate environments.

But more recently, they’ve discovered animals hibernating

Doch kürzlich entdeckten sie Tiere,

even in arid deserts and tropical rainforests.

die auch in Trockenwüsten und tropischen Regenwäldern überwintern.

As hibernation kicks in,

Zu Beginn des Winterschlafs

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

sinkt der Herzschlag von Tieren auf 1 bis 3 % der normalen Frequenz.

like the dwarf lemur’s,

Beim Katzenmaki reduziert er sich

which drops from its usual roughly 180 beats per minute

von rund 180 Schlägen pro Minute auf nur etwa 4.

to just around four.

Breathing also declines dramatically

Auch seine Atemzüge nehmen stark ab -- auf nur einen alle 10 bis 21 Minuten.

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

And black bears, like most hibernators,

Wie die meisten Winterschläfer

don’t urinate or defecate the entire hibernation season.

scheiden Schwarzbären in Winterruhe weder Urin noch Kot aus.

Hibernating animals appear to stay alive

Winterschläfer überleben offenbar mit minimaler Blut- und Sauerstoffzirkulation.

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

And scans of hibernating animals reveal that their brain activity

CT-Aufnahmen von ihnen zeigen so gut wie keine Gehirnaktivität.

has just about flat-lined.

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

Doch Winterschlaf ist kein langes Nickerchen.

As far as researchers know,

Demzufolge, was Forscher zumindest über Lemuren und Erdhörnchen wissen,

in lemurs and ground squirrels anyway,

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

schlafen die Tiere die meiste Zeit nicht einmal.

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

Winterruhe bedeutet Phasen der Reduktion von Stoffwechsel und Körpertemperatur,

and body temperature known as torpor.

"Torpor" genannt.

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

Tiere können bis zu fünf Wochen in dieser Starre bleiben.

after which they resume normal metabolic rate and body temperature

Darauf folgen 24 Stunden Normalität von Stoffwechsel und Körpertemperatur,

for about 24 hours,

before going back into torpor again.

bevor die Starre wieder einsetzt.

The phenomenon is known as an interbout arousal,

Man kennt das Phänomen als "kurzzeitige Wachphasen",

and why it occurs is still a mystery.

doch sein Auftreten ist noch ungeklärt.

The behaviors inherent in hibernation,

Typisches Verhalten bei der Winterruhe

like going five weeks without sleep,

wie fünfwöchige Schlaflosigkeit oder Absenken der Körpertemperatur gegen Null

or dropping to near-freezing body temperatures

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

wäre für Arten wie uns Menschen, die keinen Winterschlaf halten, tödlich.

To find out how hibernators are able to do this,

Um dieses Geheimnis zu enthüllen,,

researchers turned their attention to those animal’s genomes.

untersuchten Forscher die Genome von Winterschläfern.

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

Demzufolge wird der Winterschlaf von Genen gesteuert,

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

die sich ständig in einzigartigen Mustern an- und abschalten

fine-tuning the hibernator’s physiology and behavior.

und Physiologie und Verhalten des Winterschläfers regulieren.

For example, ground squirrel, bear and dwarf lemur studies

Studien an Erdhörnchen, Bären und Katzenmakis zeigen:

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

Diese Tiere können die Gene für den Fettstoffwechsel genau dann anschalten,

that control fat metabolism

precisely when they need to use their fat stores

wenn sie ihre Fettreserven brauchen, um lange Fastenzeiten zu überleben.

as fuel to survive long periods of fasting.

And the genes in question are present in all mammals,

Alle Säugetiere haben diese Gene.

which means that researchers could study hibernating mammals

Forscher könnten also bei überwinternden Säugern untersuchen,

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

wie deren einzigartige physiologische Steuerung Menschen helfen könnte.

Understanding how hibernators deal with reduced blood flow

Das Wissen über geringere Blutzirkulation bei Winterschläfern

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

könnte zu besserer Behandlung bei Schlaganfällen führen.

Figuring out how these animals avoid muscle deterioration

Das Wissen, wie diese Tiere Muskelschwäche verhindern,

might improve the lives of bedridden patients.

könnte bettlägerigen Patienten helfen.

And studying how hibernating animals control their weight with ease

Erkenntnisse, wie Winterschläfer ihr Gewicht steuern,

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

könnten Stoffwechsel und Gewichtszunahme beim Menschen klären.

And yes, more research in this area

Mehr Forschungen auf diesem Gebiet

might someday make human hibernation a real possibility.

könnten sogar irgendwann den Winterschlaf für Menschen ermöglichen.

Imagine our surprise if the key to intergalactic travel

Welche Überraschung, wenn sich das Problem intergalaktischer Reisen

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

durch Erdhörnchen, Schwarzbären und Katzenmakis lösen ließe.