Особенности зимней спячки: как изучение сусликов подготовит человека к полету в глубокий космос

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Флора и фауна

Замирание жизни на грани фантастики — именно так можно охарактеризовать то, что происходит с некоторыми животными в зимний период. Представьте себе: крошечное существо, чье тело становится твердым и холодным, как лед. Его дыхание почти не заметно, а сердце бьется лишь несколько раз в минуту. Это не смерть, а состояние глубокой спячки, или торпора, — биологическое чудо, которое таит в себе ответы на многие вопросы, волнующие человечество. И, как ни странно, именно изучение этого явления у белок может стать ключом к полетам в далекий космос.

Спячка — больше, чем просто сон

Мы привыкли думать о спячке как о долгом сне, но в действительности это нечто гораздо более сложное. Если сон — это лишь легкое замедление метаболизма, то спячка — это его резкое и значительное угнетение. У тринадцатиполосных сусликов, например, метаболизм снижается на 90-95%. В таком состоянии они не едят, не пьют и проводят месяцы в подземных норах, словно в анабиозе.

Суслик в космосе, иллюстрация
Суслик в космосе, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Их температура тела падает до критических отметок, пульс еле прощупывается, а мозговая активность сводится к минимуму. И, тем не менее, они живы. Более того, они не просто лежат «холодным мясом в холодильнике». Они динамически меняются, проходя через короткие периоды пробуждения, когда их организм внезапно «оживает», чтобы затем вновь погрузиться в торпор. Зачем нужны эти пробуждения? Пока это остается загадкой, но ученые предполагают, что они необходимы для поддержания функций органов и мозга, а также для выполнения различных биологических задач.

Оркестр жизни, ушедший на паузу

Спячка — это сложный физиологический процесс, в котором участвуют самые разные системы организма. Все они должны работать как единый оркестр, то выключаясь, то вновь включаясь в ответ на внутренние и внешние сигналы. Изучая этих «музыкантов», ученые надеются понять, как именно происходит этот удивительный процесс и как его можно контролировать. В конечном счете, цель — научиться дирижировать этим «оркестром» не только у белок, но и у людей.

Почему это так важно? Во-первых, спячка позволяет животным экономить ресурсы. Представьте себе, если бы человек мог впасть в подобие торпора во время длительных космических путешествий. Кораблям понадобилось бы гораздо меньше продовольствия и воды, что значительно снизило бы затраты на их транспортировку.

Во-вторых, животные, впадающие в спячку, удивительно хорошо сохраняют мышечную массу, хотя и теряют жир. В условиях невесомости астронавтам приходится тратить много времени на физические упражнения, чтобы избежать атрофии мышц. Возможно, изучение этого процесса у белок поможет разработать способы, как защитить от нее людей в космосе.

Наконец, спячка оказывает защитное действие на многие системы организма. Она снижает воспаление, помогает заживлять травмы мозга и предотвращает повреждения от радиации. Это особенно важно для астронавтов, которые подвергаются воздействию высоких уровней космического излучения.

Суслик в спячке, иллюстрация
Суслик в спячке, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
В поисках «человеческой» спячки

Уже сейчас исследования в этой области финансируются ведущими космическими агентствами, такими как НАСА и ЕКА. Идея «синтетического торпора» для длительных космических миссий возникла еще в 1960-х годах, но сегодня она обретает новый импульс. Впрочем, потенциальные выгоды от изучения спячки не ограничиваются только космосом.

Ученые уже делают значительные шаги в понимании этого загадочного процесса. Они идентифицируют ключевые гены и нейронные пути, которые играют роль в регуляции спячки. В частности, было обнаружено, что гормоны щитовидной железы и аденозиновые рецепторы в мозге могут влиять на переход в состояние торпора. И, возможно, в будущем мы научимся «включать» и «выключать» спячку по своему желанию.

От белок — к звездам

Сложно представить, что крошечные белки, пережидающие зиму в подземных норах, могут стать ключом к покорению космоса и спасению человеческих жизней. Но именно в этом и заключается великая сила науки — разгадывать загадки природы и находить в них ответы на самые сложные вопросы. И, возможно, именно благодаря белкам мы сможем не только достичь далеких звезд, но и сделать нашу жизнь на Земле более здоровой и долгой.

1 комментарий

1
А при чем ЕКА к ведущим космическим агентствам?

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Обзор наушников JUZEAR Light Shuttle: семидрайверные трибриды

JUZEAR Light Shuttle — новейшая модель внутриканальных наушников от аудиобренда JUZEAR, сочетающая сложную семидрайверную трибридную акустическую систему с четырёхполосным кроссовером,...

Вселенная возникла не за один этап: почему рождение космоса оказалось сложнее, чем думали

Согласно общепринятой космологической теории, в первые мгновения после своего возникновения Вселенная пережила фазу колоссального ускоренного расширения — инфляцию. За ничтожные доли...

Зачем СССР расселял енотовидную собаку, если теперь её винят в разносе бешенства?

Осенью на опушке леса, а порой и у деревенских огородов можно встретить зверя, похожего одновременно на енота и на лису: приземистое тело, короткие лапы, тёмная «маска» на морде. Это енотовидная...

Как работает эволюция без естественного отбора: математики нашли скрытую причину устойчивости жизни

В стандартной теории эволюции главное правило формулируется просто: естественный отбор направляет развитие популяций исключительно туда, где возрастают шансы на выживание и размножение. Если...

Почему кошка приносит мышь или птицу домой: правда ли это подарок хозяину

Когда кошка кладёт мышь посреди кухни, происходящее выглядит почти как демонстрация. Вот её находка, а вот хозяин, который явно не готов оценить старания. Легко решить, что питомец принёс подарок...

Что если время в квантовом мире подчиняется другим законам? Физики придумали опыт, который это проверит

В фундаментальной физике существует глубокий внутренний конфликт, который остается нерешенным на протяжении целого века. Он связан с тем, как квантовая механика описывает физические величины.Когда...