How does hibernation work? - Sheena Lee Faherty

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Tal Dekkers

Onboard the spacecraft, the astronauts preset the timer,

על החללית, האסטרונאוטים מכוונים את הטיימר,

enclose themselves in capsules,

עוטפים את עצמם בקפסולה,

and fall into a deep hibernation

ונכנסים לתרדמת עמוקה

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

שתישא אותם כמה מאות שנים לעתיד.

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

זו סצנה מוכרת בהרבה סרטי מדע בדיוני,

but could humans ever actually hibernate in real life?

אבל האם אנשים יוכלו למעשה להכנס לתרדמת בחיים האמיתיים?

Researchers interested in this question turn to the animal kingdom,

חוקרים שמתעניינים בשאלה הזו פונים לממלכת החי,

where hibernation is commonplace,

שם תרדמת נפוצה,

occurring in over 200 species that we know of.

ומתרחשת ביותר מ 200 מינים שאנחנו מכירים.

Take the Arctic ground squirrel.

קחו את סנאי הקרקע הארקטי.

Native to the North American tundra and northern Russia,

הוא נמצא בטונדרה של צפון אמריקה וצפון רוסיה,

this animal burrows beneath the permafrost

החיה הזו מתחפרת מתחת לשכבת כפור העד

and slips into a state of suspended animation,

ונופלת למצב של הקפאת תהליכי הגוף,

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

טמפרטורת הגוף שלו צונחת למינוס 2.9 מעלות קפואות.

Others, like the female black bear, can multitask,

אחרים, כמו נקבת הדוב השחור, יכולה לעשות ריבוי משימות,

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

ממליטה ומניקה בעודה ישנה במהלך החורף.

The fat-tailed dwarf lemur prepares for its long dormancy

הלמור שמן הזנב מתכונן לשינה הארוכה שלו

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

על יד האבסה באוכל ושמירת רוב עתודות השומן בזנב,

doubling its body weight.

שמשמש גם כמשקולת.

After hibernation, it emerges looking as svelte as ever.

אחרי התרדמת, הוא יוצא ונראה רזה כתמיד.

So why do these animals go to such extremes?

אז למה החיות האלו מגיעות לכאלה קיצונים?

Hibernation is a necessity,

תרדמת היא הכרח,

a survival tactic for making it through the harsh winter months

טקטיקת השרדות להצליח בחודשי החורף הקשים

when dwindling food and water reserves threaten survival.

כשמאגרי אוכל ומים מתדלדלים מאיימים על ההשרדות.

For many years, experts believed hibernation happened

במשך הרבה שנים, ממומחים האמינו שתרדמת מתרחשת

only in arctic and temperate environments.

רק בסביבות ארקטיות ומשווניות.

But more recently, they’ve discovered animals hibernating

אבל לאחרונה, הם גילו חיות בתרדמת

even in arid deserts and tropical rainforests.

אפילו במדבריות צחיחים ויערות גשם טרופיים.

As hibernation kicks in,

כשהתרדמת נכנסת,

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

חיות בתרדמת בדרך כלל מאיטות ל 1 עד 3% מהמהירות הרגילה שלהם,

like the dwarf lemur’s,

כמו הלמור הגמדי,

which drops from its usual roughly 180 beats per minute

שיורד מהקצב לב רגיל של בערך 180 פעימות בדקה

to just around four.

לרק בערך ארבע.

Breathing also declines dramatically

הנשימה גם פוחתת דרמטית

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

לרק אחת כל 10 עד 21 דקות במקרה של הלמור.

And black bears, like most hibernators,

ודובים שחורים, כמו רוב החיות בתרדמת,

don’t urinate or defecate the entire hibernation season.

לא משתינים או משחררים צואה כל תקופת התרדמת.

Hibernating animals appear to stay alive

נראה שחיות בתרדמת נשארות בחיים

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

בכך שיש להם מספיק דם וחמצן זורמים בגוף שלהם.

And scans of hibernating animals reveal that their brain activity

וסריקות של חיות בתרדמת מראות שהפעילות המוחית שלהן

has just about flat-lined.

כמעט יורדת למצב של מוות.

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

אבל תרדמת היא לא שנת חורף ארוכה.

As far as researchers know,

עד כמה שחוקרים יודעים,

in lemurs and ground squirrels anyway,

בלמורים וסנאי אדמה לפחות,

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

החיות אפילו לא ישנות רוב הזמן.

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

תרדמת היא למעשה הפחתה במרווחים של הקצב המטבולי

and body temperature known as torpor.

וטמפרטורת גוף שידועה כטורפור.

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

חיות יכולות להיות בטורפור לכמה ימים עד חמישה שבועות,

after which they resume normal metabolic rate and body temperature

שלאחר מכן הן חוזרות לקצב מטבולי וחום גוף נורמלייים

for about 24 hours,

לבערך 24 שעות,

before going back into torpor again.

לפני שהם חוזרים שוב לטורפור.

The phenomenon is known as an interbout arousal,

התופעה ידועה כעוררות ביניים,

and why it occurs is still a mystery.

ומדוע היא מתרחשת זה עדיין מסתורין.

The behaviors inherent in hibernation,

ההתנהגויות המיוחסות לתרדמת,

like going five weeks without sleep,

כמו לעבור חמישה שבועות בלי שינה,

or dropping to near-freezing body temperatures

או לרדת לטמפרטורות גוף על סף קיפאון

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

יהיו קטלניות פוטנציאלית למינים שלא נכנסים לתרדמת כמונו.

To find out how hibernators are able to do this,

כדי לגלות יותר איך חיות בתרדמת מסוגלות לעשות זאת,

researchers turned their attention to those animal’s genomes.

חוקרים הפנו את תשומת הלב שלהם לגנום של החיות האלו.

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

עד כה, הם גילו שתרדמת נשלטת על ידי גנים

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

שנכבים ונדלקים בתבניות יחודיות במהלך השנה,

fine-tuning the hibernator’s physiology and behavior.

מכווננים את הפיזיולוגיה וההתנהגות של החיה.

For example, ground squirrel, bear and dwarf lemur studies

לדוגמה, מחקרים של סנאי הקרקע, הדוב והלמור הננסי

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

גילו שהחיות הללו מסוגלות להדליק גנים

that control fat metabolism

ששולטים במטבוליזם של שומנים

precisely when they need to use their fat stores

בדיוק כשנדרש שימוש במאגרי השומן

as fuel to survive long periods of fasting.

כדלק להשרדות בתקופות ארוכות של צום.

And the genes in question are present in all mammals,

והגנים המדוברים נוכחים בכל היונקים,

which means that researchers could study hibernating mammals

מה שאומר שחוקרים יוכלו לחקור יונקים בתרדמת

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

כדי לגלות איך השליטה היחודית שלהם בפיזיולוגיה אולי תעזור לאנשים.

Understanding how hibernators deal with reduced blood flow

הבנה איך חיות בתרדמת מתמודדות עם זרימת דם מופחתת

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

יכולה להוביל לטיפולים טובים יותר להגנה על המוח במהלך שבץ.

Figuring out how these animals avoid muscle deterioration

הבנה איך החיות האלו נמנעות מהתדרדרות השרירים

might improve the lives of bedridden patients.

אולי תשפר את חיי חולים שמרותקים למיטה.

And studying how hibernating animals control their weight with ease

וחקר איך חיות בתרדמת שולטות במשקל שלהן בקלות

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

יכול להאיר על יחסים בין מטבוליזם ועליה במשקל באנשים.

And yes, more research in this area

וכן, יותר מחקר בתחום

might someday make human hibernation a real possibility.

יכול יום אחד להפוך תרדמת אנושית לאפשרות אמיתית.

Imagine our surprise if the key to intergalactic travel

דמיינו את ההפתעה שלנו אם המפתח למסע בין גלקטי

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

יגיע מסנאי הקרקע, דובים שחורים ולמורים ננסיים.