How does hibernation work? - Sheena Lee Faherty

翻訳: Satya Srk 校正: Tomoyuki Suzuki

Onboard the spacecraft, the astronauts preset the timer,

宇宙船に乗り込んだ宇宙飛行士たちは タイマーを設定し

enclose themselves in capsules,

カプセルに自らを封じ込め

and fall into a deep hibernation

深い冬眠状態に入って

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

数百年先の未来へと向かいます

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

これは多くのSF映画で お馴染みの場面ですが

but could humans ever actually hibernate in real life?

人類は現実の世界で実際に 冬眠できるのでしょうか

Researchers interested in this question turn to the animal kingdom,

この質問に興味を持った研究者達は 動物界に目を向けます

where hibernation is commonplace,

動物界では冬眠は当たり前

occurring in over 200 species that we know of.

分かっているだけで200以上の 種に起きています

Take the Arctic ground squirrel.

ホッキョクジリスを 例にとってみましょう

Native to the North American tundra and northern Russia,

北米のツンドラと ロシア北部が原産のこの動物は

this animal burrows beneath the permafrost

永久凍土層下に穴を掘り

and slips into a state of suspended animation,

仮死状態に入ります

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

体温は摂氏 ー2.9度まで下がります

Others, like the female black bear, can multitask,

クロクマのような種のメスは マルチタスクが可能です

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

冬の間中 冬眠しながら 出産や授乳をするのです

The fat-tailed dwarf lemur prepares for its long dormancy

フトオコビトキツネザルは たらふく食べて長い休眠に備えます

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

食べた脂肪分の大半を尻尾に貯め込むため

doubling its body weight.

体重は２倍になります

After hibernation, it emerges looking as svelte as ever.

冬眠後は いつものような すらりとした体で出てきます

So why do these animals go to such extremes?

ではなぜこれらの動物達は このように極端なことをするのでしょう

Hibernation is a necessity,

冬眠は必要不可欠です

a survival tactic for making it through the harsh winter months

食料や水の蓄えが減ってゆき 生命が脅かされる厳しい冬を

when dwindling food and water reserves threaten survival.

乗り越えるための サバイバル戦術なのです

For many years, experts believed hibernation happened

長年 専門家達は 冬眠が起きるのは

only in arctic and temperate environments.

極地方と温帯のみだと信じていました

But more recently, they’ve discovered animals hibernating

ですがごく最近になって 動物が

even in arid deserts and tropical rainforests.

不毛の砂漠や熱帯雨林でも 冬眠することが発見されました

As hibernation kicks in,

冬眠が始まると

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

動物の心拍数は 平常時の１～３％ほどに低下します

like the dwarf lemur’s,

コビトキツネザルのように

which drops from its usual roughly 180 beats per minute

通常では１分間に180拍程度なのが

to just around four.

わずか４拍程度に低下するのです

Breathing also declines dramatically

呼吸も劇的に減少します

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

キツネザルの場合 10～21分に たった１回しか呼吸しません

And black bears, like most hibernators,

クロクマは 冬眠する大半の動物と同様

don’t urinate or defecate the entire hibernation season.

冬眠期間中ずっと 排尿や排便をしません

Hibernating animals appear to stay alive

冬眠中の動物は 体を動かせるだけの

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

血液と酸素で命を繋いでいるようにみえます

And scans of hibernating animals reveal that their brain activity

そして冬眠中の動物を監視して 明らかになったのは

has just about flat-lined.

彼らの脳活動が ほぼ停止しているということです

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

ですが冬眠は長い昼寝ではありません

As far as researchers know,

研究者達が知る限り

in lemurs and ground squirrels anyway,

キツネザルやジリスの場合にしても

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

動物はほとんど眠ってすらいません

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

実は冬眠は 代謝率と体温を下げる

and body temperature known as torpor.

規則的な「休眠」期間で 構成されています

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

動物は数日から５週間 休眠状態になることが出来ます

after which they resume normal metabolic rate and body temperature

その後 約24時間 平常時の代謝率と体温に戻り

for about 24 hours,

before going back into torpor again.

再び休眠状態に戻ります

The phenomenon is known as an interbout arousal,

この現象は中途覚醒として知られていますが

and why it occurs is still a mystery.

起きる理由は未だに謎です

The behaviors inherent in hibernation,

冬眠に付きものの行動 ―

like going five weeks without sleep,

例えば５週間眠らないとか

or dropping to near-freezing body temperatures

ほとんど凍り付くまで体温が 下がるといったことは

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

私達のような冬眠しない種にとっては 致命的かもしれません

To find out how hibernators are able to do this,

冬眠する動物が これを可能にする仕組みを調べるため

researchers turned their attention to those animal’s genomes.

研究者達はこれらの動物のゲノムに 注意を向けました

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

これまでに 遺伝子が冬眠を 制御していることを発見しています

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

遺伝子の作用が年間を通じ 独特のパターンでオン・オフすることで

fine-tuning the hibernator’s physiology and behavior.

冬眠する動物の生理機能や行動を 微調整するのです

For example, ground squirrel, bear and dwarf lemur studies

例えば ジリスやクマや コビトキツネザルに関する研究は

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

これらの動物が脂肪代謝を制御する 遺伝子を活性化させることを

that control fat metabolism

明らかにしました

precisely when they need to use their fat stores

長期間の絶食を生き延びるため エネルギー源として蓄えていた―

as fuel to survive long periods of fasting.

脂肪を使うべきタイミングを 正確に制御します

And the genes in question are present in all mammals,

そして この遺伝子は 全ての哺乳類に存在しています

which means that researchers could study hibernating mammals

つまり研究者は 冬眠する哺乳類を調べて

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

その独特な 生理機能制御の仕組みが 人類に役立つ可能性を探れます

Understanding how hibernators deal with reduced blood flow

冬眠する動物が血流の減少に 対処する仕組みを理解すれば

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

卒中から脳を保護するための よりよい治療法を見つけ出せるでしょう

Figuring out how these animals avoid muscle deterioration

これらの動物が筋肉の退化を 回避する仕組みを理解すれば

might improve the lives of bedridden patients.

寝たきり患者の生活を 改善できるかもしれません

And studying how hibernating animals control their weight with ease

そして冬眠中の動物が体重を 容易に制御する仕組みを研究すれば

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

人類の新陳代謝と体重増加の関係を 明らかに出来るかもしれません

And yes, more research in this area

そうです この分野を さらに研究することで

might someday make human hibernation a real possibility.

いつの日か 人間の冬眠を現実のものに できるかもしれないのです

Imagine our surprise if the key to intergalactic travel

驚きですよね 銀河間航行の鍵となるのが

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

ジリスやクロクマ そして コビトキツネザルだなんて