How does hibernation work? - Sheena Lee Faherty

Tłumaczenie: Magdalena Góra Korekta: Marta Grochowalska

Na statku kosmicznym astronauci ustawiają timer,

Onboard the spacecraft, the astronauts preset the timer,

enclose themselves in capsules,

zamykają się w kapsułach

and fall into a deep hibernation

i zapadają w hibernację,

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

która przeniesie ich kilkaset lat w przyszłość.

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

To scena znana z wielu filmów sci-fi.

but could humans ever actually hibernate in real life?

Ale czy naprawdę będziemy mogli hibernować?

Researchers interested in this question turn to the animal kingdom,

Naukowcy szukają odpowiedzi na to pytanie w królestwie zwierząt,

where hibernation is commonplace,

gdzie hibernacja jest powszechna

occurring in over 200 species that we know of.

i występuje u ponad 200 znanych gatunków.

Take the Arctic ground squirrel.

Weźmy susłogona arktycznego.

Native to the North American tundra and northern Russia,

To występujące w północnoamerykańskiej tundrze i w północnej Rosji zwierzę

this animal burrows beneath the permafrost

zakopuje się pod wieczną zmarzliną

and slips into a state of suspended animation,

i przechodzi w stan anabiozy,

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

a temperatura jego ciała spada do prawie 3 stopni poniżej zera.

Others, like the female black bear, can multitask,

Inne, jak samica niedźwiedzia czarnego, mogą wykonywać wiele zadań,

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

rodzić i karmić podczas zimowej hibernacji.

The fat-tailed dwarf lemur prepares for its long dormancy

Lemur karłowaty gruboogonowy przygotowuje się do długiego snu,

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

objadając się i przechowując większość zapasów tłuszczu w ogonie,

doubling its body weight.

podwajając tym samym wagę ciała.

After hibernation, it emerges looking as svelte as ever.

Po hibernacji wyłania się, wyglądając smukło jak nigdy.

So why do these animals go to such extremes?

Dlaczego te zwierzęta przechodzą w takie skrajności?

Hibernation is a necessity,

Hibernacja to konieczność,

a survival tactic for making it through the harsh winter months

taktyka pozwalająca przetrwać trudne zimowe miesiące,

when dwindling food and water reserves threaten survival.

kiedy kurczące się zapasy jedzenia i wody zagrażają przetrwaniu.

For many years, experts believed hibernation happened

Eksperci długo wierzyli, że hibernują zwierzęta tylko

only in arctic and temperate environments.

w klimacie arktycznym i umiarkowanym.

But more recently, they’ve discovered animals hibernating

Jednak niedawno odkryli, że zwierzęta hibernują

even in arid deserts and tropical rainforests.

nawet na jałowych pustyniach i w tropikalnych lasach deszczowych.

As hibernation kicks in,

Kiedy zaczyna się hibernacja,

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

rytm serca zwalnia i stanowi od około 1 do 3% zwykłego tempa.

like the dwarf lemur’s,

U lemura karłowatego

which drops from its usual roughly 180 beats per minute

liczba uderzeń spada ze 180 na minutę

to just around four.

do około czterech.

Breathing also declines dramatically

Oddech również bardzo zwalnia

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

do jednego wdechu na każde 10 do 20 minut w przypadku lemura.

And black bears, like most hibernators,

Niedźwiedzie czarne, jak większość hibernujących zwierząt,

don’t urinate or defecate the entire hibernation season.

nie oddają moczu ani nie wypróżniają się przez cały czas trwania hibernacji.

Hibernating animals appear to stay alive

Hibernujące zwierzęta pozostają przy życiu

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

dzięki wystarczającej ilości krwi i tlenu krążących w ich ciałach.

And scans of hibernating animals reveal that their brain activity

Skany ich mózgów pokazują aktywność

has just about flat-lined.

na stałym, bardzo niskim poziomie.

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

Jednak hibernacja to nie tylko długa zimowa drzemka.

As far as researchers know,

Zgodnie z wiedzą naukową,

in lemurs and ground squirrels anyway,

przynajmniej w przypadku lemurów i susłów,

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

zwierzęta większość czasu wcale nie śpią.

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

Hibernacja to w rzeczywistości regularne rzuty zmniejszonego tempa metabolizmu

and body temperature known as torpor.

i temperatury ciała zwane torporem.

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

Zwierzęta mogą trwać w torporze od kilku dni do pięciu tygodni,

after which they resume normal metabolic rate and body temperature

po których na 24 godziny odzyskują normalne tempo metabolizmu

i temperaturę ciała

for about 24 hours,

before going back into torpor again.

przed ponownym przejściem w torpor.

The phenomenon is known as an interbout arousal,

Ten fenomen znany jako przejściowe pobudzenie

and why it occurs is still a mystery.

pozostaje zagadką.

The behaviors inherent in hibernation,

Zachowania nieodłączne dla hibernacji,

like going five weeks without sleep,

jak pięć tygodni bez snu

or dropping to near-freezing body temperatures

albo obniżanie temperatury do bliskiej zamarzaniu,

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

mogłyby być potencjalnie śmiertelne dla niehibernujących gatunków jak ludzie.

To find out how hibernators are able to do this,

Żeby dowiedzieć się, jak zwierzęta hibernują,

researchers turned their attention to those animal’s genomes.

badacze zwrócili uwagę na ich genomy.

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

Jak dotąd odkryli, że hibernację kontrolują geny,

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

które włączają się i wyłączają według unikalnego wzoru w ciągu roku,

fine-tuning the hibernator’s physiology and behavior.

sterując fizjologią i zachowaniem hibernatora.

For example, ground squirrel, bear and dwarf lemur studies

Na przykład badania nad susłem, niedźwiedziem i lemurem karłowatym

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

pokazały, że te zwierzęta mogą aktywować geny

that control fat metabolism

kontrolujące gospodarkę tłuszczową

precisely when they need to use their fat stores

dokładnie wtedy, kiedy muszą wykorzystać zasoby tłuszczu,

as fuel to survive long periods of fasting.

jako paliwo potrzebne do przeżycia długich okresów postu.

And the genes in question are present in all mammals,

Wspomniane geny występują u wszystkich ssaków,

which means that researchers could study hibernating mammals

co oznacza, że naukowcy mogliby zbadać hibernujące ssaki,

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

żeby sprawdzić, jak taka kontrola fizjologii mogłaby pomóc ludziom.

Understanding how hibernators deal with reduced blood flow

Zrozumienie jak zwierzęta radzą sobie ze zmniejszeniem przepływu krwi,

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

mogłoby doprowadzić do lepszej ochrony mózgu podczas udaru.

Figuring out how these animals avoid muscle deterioration

Odkrycie, jak te zwierzęta unikają zaniku mięśni,

might improve the lives of bedridden patients.

mogłoby polepszyć jakość życia pacjentów przykutych do łóżek.

And studying how hibernating animals control their weight with ease

Przestudiowanie, jak hibernujące zwierzęta z łatwością kontrolują wagę,

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

mogłoby rozjaśnić związek metabolizmu ze wzrostem wagi u ludzi.

And yes, more research in this area

Więcej badań w tej dziedzinie

might someday make human hibernation a real possibility.

może pewnego dnia umożliwić ludzką hibernację.

Imagine our surprise if the key to intergalactic travel

Wyobraźcie sobie zdziwienie, jeśli kluczem do międzygalaktycznych

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

podróży okażą się susły, czarne niedźwiedzie i karłowate lemury.