How does hibernation work? - Sheena Lee Faherty

Vertaald door: Tahlia Flora Nagekeken door: Esther van Driel

Onboard the spacecraft, the astronauts preset the timer,

Aan boord van het ruimteschip activeren de astronauten de timer,

enclose themselves in capsules,

sluiten zichzelf op in capsules

and fall into a deep hibernation

en gaan in een diepe winterslaap

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

die hen enkele honderden jaren verder in de toekomst brengt.

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

Dit is een bekende scène uit vele sci-fi films,

but could humans ever actually hibernate in real life?

maar kunnen mensen ooit werkelijk een winterslaap houden?

Researchers interested in this question turn to the animal kingdom,

Onderzoekers die hier benieuwd naar zijn, richten zich op het dierenrijk,

where hibernation is commonplace,

waar winterslaap algemeen voorkomt

occurring in over 200 species that we know of.

bij meer dan 200 diersoorten die ons bekend zijn.

Take the Arctic ground squirrel.

Zoals bijvoorbeeld de Arctische grondeekhoorn.

Native to the North American tundra and northern Russia,

Inheems aan de Noord-Amerikaanse toendra en Noord-Rusland,

this animal burrows beneath the permafrost

graaft dit dier een gangenstelsel onder de permafrost

and slips into a state of suspended animation,

en raakt in een rusttoestand,

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

waarbij zijn lichaamstemperatuur daalt naar een ijskoude -2,9 graden Celsius.

Others, like the female black bear, can multitask,

Andere dieren, zoals de zwarte berin, kunnen multitasken;

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

jongen baren en voeden terwijl ze een winterrust houden.

The fat-tailed dwarf lemur prepares for its long dormancy

De vetstaartkatmaki bereidt zich voor op zijn lange winterslaap

door voedsel te schranzen en grote vetreserves in zijn staart te bewaren,

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

doubling its body weight.

waardoor zijn gewicht verdubbelt.

After hibernation, it emerges looking as svelte as ever.

Na de winterslaap verschijnt hij zo slank als ooit tevoren.

So why do these animals go to such extremes?

Waarom gaan deze dieren zo tot het uiterste?

Hibernation is a necessity,

Winterslaap is een noodzakelijke behoefte,

a survival tactic for making it through the harsh winter months

een overlevingstactiek om strenge wintermaanden door te komen

when dwindling food and water reserves threaten survival.

wanneer afnemende voedsel- en waterreserves hun voortbestaan bedreigt.

For many years, experts believed hibernation happened

Jarenlang dachten deskundigen dat winterslaap

alleen in arctische en gematigde klimaatzones plaatsvond.

only in arctic and temperate environments.

But more recently, they’ve discovered animals hibernating

Maar onlangs ontdekten ze zelfs winterslapende dieren

even in arid deserts and tropical rainforests.

in dorre woestijnen en tropische regenwouden.

As hibernation kicks in,

Zodra winterslaap optreedt

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

vertraagt de hartslag van dieren

naar circa een tot drie procent van hun normale snelheid.

like the dwarf lemur’s,

Zoals die van de katmaki's,

which drops from its usual roughly 180 beats per minute

welke afneemt van grofweg 180 slagen per minuut

to just around four.

naar circa vier slagen.

Breathing also declines dramatically

De ademhaling vermindert ook drastisch

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

naar slechts een ademhaling elke tien tot 21 minuten in geval van de maki's.

And black bears, like most hibernators,

Zwarte beren, zoals de meeste winterslapers,

don’t urinate or defecate the entire hibernation season.

plassen en poepen niet tijdens de winterrustperiode.

Hibernating animals appear to stay alive

Winterslapende dieren lijken in leven te blijven

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

door net genoeg bloed- en zuurstofcirculatie in hun lichaam.

And scans of hibernating animals reveal that their brain activity

En scans van winterslapende dieren onthullen dat hun hersenactiviteit

has just about flat-lined.

vrij constant blijft.

Maar winterslaap is geen langdurig winterdutje.

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

As far as researchers know,

Voor zover onderzoekers weten,

in lemurs and ground squirrels anyway,

in geval van maki’s en grondeekhoorns,

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

slapen de dieren vaak niet eens.

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

Winterslaap is een staat van regelmatige periodes van tragere stofwisseling

and body temperature known as torpor.

en lichaamstemperatuur beter bekend als torpor.

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

Dieren kunnen een paar dagen tot wel vijf weken in torpor zijn

after which they resume normal metabolic rate and body temperature

en hervatten hun stofwisselingssnelheid en lichaamstemperatuur

for about 24 hours,

voor zo'n 24 uur,

before going back into torpor again.

voordat ze terug in torpor gaan.

The phenomenon is known as an interbout arousal,

Dit verschijnsel staat bekend als tussentijds ontwaken

and why it occurs is still a mystery.

en waarom dit plaatsvindt blijft een mysterie.

The behaviors inherent in hibernation,

Het gedrag dat gepaard gaat met winterslaap,

like going five weeks without sleep,

zoals vijf weken zonder slaap

or dropping to near-freezing body temperatures

of onderkoeling van het lichaam,

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

zou levensbedreigend kunnen zijn voor niet-winterslapende types zoals wij.

To find out how hibernators are able to do this,

Om erachter te komen hoe winterslapers dit kunnen,

researchers turned their attention to those animal’s genomes.

hebben onderzoekers aandacht besteed aan het genoom van deze dieren.

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

Tot nu toe gaan ze ervan uit dat winterslaap bepaald wordt door genen

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

die aan- en uitgaan in unieke patronen gedurende het jaar

fine-tuning the hibernator’s physiology and behavior.

om de fysiologie en het gedrag van winterslapers te verfijnen.

For example, ground squirrel, bear and dwarf lemur studies

Uit onderzoek van bijvoorbeeld grondeekhoorns, beren en katmaki's

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

blijkt dat deze dieren in staat zijn om de genen aan te zetten

that control fat metabolism

die vetstofwisseling controleren

precisely when they need to use their fat stores

precies wanneer ze hun vetreserves moeten gebruiken als brandstof

as fuel to survive long periods of fasting.

om lange vastenperiodes te overleven.

De desbetreffende genen zijn in alle zoogdieren aanwezig,

And the genes in question are present in all mammals,

which means that researchers could study hibernating mammals

wat betekent dat onderzoekers deze winterslapers kunnen bestuderen

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

om te zien hoe hun unieke beheersing van fysiologie mensen zou kunnen helpen.

Understanding how hibernators deal with reduced blood flow

Begrip over hoe winterslapers verminderde doorbloeding aanpakken,

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

leidt wellicht tot betere behandeling van hersenbescherming tijdens een beroerte.

Figuring out how these animals avoid muscle deterioration

Het uitvogelen van hoe deze dieren spierafbraak voorkomen,

might improve the lives of bedridden patients.

zou de levens kunnen verbeteren van bedlegerige patiënten.

Een onderzoek naar hoe winterslapers hun gewicht met gemak op peil houden,

And studying how hibernating animals control their weight with ease

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

kan de verhouding tussen stofwisseling en gewichtstoename in mensen ophelderen.

And yes, more research in this area

Meer onderzoek op dit gebied

might someday make human hibernation a real possibility.

zou menselijke winterslaap ooit mogelijk kunnen maken.

Imagine our surprise if the key to intergalactic travel

Stel dat tot onze verbazing de sleutel naar intergalactisch reizen

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

grondeekhoorns, zwarte beren en katmaki's blijken te zijn.