Секреты спячки: почему суркам и медведям можно, а нам нет?
Осенью, когда дни становятся короче, а по утрам тянет завернуться с головой в теплое одеяло и остаться дома, многим людям приходит в голову мысль: «Хорошо бы залечь в спячку до весны». Но на самом деле этот трюк доступен только некоторым животным, а человеку остается довольствоваться теплым чаем и дополнительным сном по выходным.
Еще не спячка, но очень сладкий сон.
Зимняя спячка: что это и зачем она нужна.
Спячка, или гибернация – это особое состояние организма, позволяющее пережить неблагоприятный период. Иногда спячкой называют схожие с ней состояния зимнего сна и оцепенения, так как для всех них характерно понижение температуры тела, уменьшение частоты пульса и дыхания. Все они используются, прежде всего, чтобы переждать время, когда животному трудно добыть пищу. В спячку ложатся отдельные грызуны, летучие мыши, а также некоторые земноводные и пресмыкающиеся. Медведи, барсуки и еноты впадают в состояние близкое к спячке – зимний сон, и них также снижается температура тела и замедляется метаболизм, но нет так сильно, как у животных, находящихся в полноценной спячке, а самое главное – они могут просыпаться во время зимнего сна, если что-то их побеспокоит.
Основное практическое назначение спячки – экономия энергии. Организм животного буквально «ставит себя на паузу»: при настоящей непрерывной спячке температура тела понижается до минимальных положительных значений, сердечный ритм замедляется до нескольких ударов в минуту, дыхание становится редким и поверхностным. Организм млекопитающих существует за счет запасов жира, позволяющих медленно расходовать энергию, в то время как , земноводные, например лягушки, вырабатывают в крови «антифриз» из глюкозы, защищающий клетки от замерзания.
Сонный барсук.
Не только холод, но и жара может вынудить организм «замереть». В засушливых регионах некоторые животные впадают в эстивацию – летнюю спячку. Так делают африканские и австралийские лягушки, зарывающиеся в землю и обволакивающие себя слизистым коконом, или протоптер – двоякодышащая рыба, которая может провести в иле несколько лет, дыша воздухом через узкий канал. Для земноводных, рептилий, моллюсков и даже грызунов это способ пережить не мороз, а засуху и отсутствие воды.
Чемпионы зимнего сна.
Если медведь и считается символом зимней спячки, то только благодаря своей харизме: настоящие чудеса гибернации показывают другие животные. Суслики, например, могут снижать температуру тела до +1 °C и проводить во сне до восьми месяцев в году, просыпаясь лишь на короткое время. Летучие мыши в пещерах могут впадать в оцепенение, остывая почти до уровня температуры воздуха, и остаются неподвижными неделями. Лягушки и вовсе демонстрируют чудеса живучести: их тело промерзает насквозь, но глюкоза в клетках работает как антифриз, и весной животные оттаивают, словно ничто не произошло.
Соня в спячке.
А рекордсменом по длительности можно назвать бурого протоптера – эта живущая в Субсахарской Африке рыба способна проспать закопавшись в ил до трех лет подряд, дожидаясь возвращения дождей.
А как насчет человека?
Люди, как бы им ни хотелось, в спячку впадать не умеют. Наш организм устроен иначе: мы не можем настолько сильно замедлить метаболизм, у нас практически нет бурого жира, необходимого для правильной спячки, а мозг слишком активен даже во сне. Если попытаться искусственно «отключить» тело, это будет не спячка, а кома. Эволюция здесь сыграла решающую роль: наши предки жили в теплой Африке, где зимовать не приходилось.
Однако среди приматов есть исключение. На Мадагаскаре обитает толстохвостый лемур, который способен впадать в настоящую спячку на время засухи, и спать до семи месяцев подряд. Он зарывается в дупло, температура его тела падает до температуры окружающей среды, а энергию получает из запасов жира, которые он хранит в своем толстом хвосте. Этот удивительный пример показывает, что даже среди наших ближайших родственников природа сохранила способность к гибернации. Именно поэтому лемур стал объектом пристального внимания ученых: возможно, его секреты помогут однажды приблизить человека к «искусственной спячке».
Бодрые толстохвостые лемуры.
Спящий лемур.
Тем не менее, пока что наука только делает первые шаги. Исследования показывают, что умение входить в состояние, похожее на спячку, могло бы быть полезно человеку. В медицине это шанс выиграть время при тяжелых травмах или операциях, а в космосе – ключ к длительным перелетам, например, к Марсу. Возможно, когда-нибудь технологии позволят человеку переживать месяцы в «режиме ожидания», как это делают суслики, летучие мыши или лемуры.
Мы, люди, не умеем спать всю зиму или пережидать жару спрятавшись в коконе, но у нас есть другие преимущества – пледы, отопление, горячий чай и умение адаптироваться. Так что и осень, и зиму мы можем пережить довольно неплохо, и безо всякой спячки. А наблюдать за тем, как природа решает задачи выживания, всегда любопытно – даже если самому остается только зевнуть и лечь спать пораньше.
