Perché gli animali vanno in letargo? Sonnolenza invernale: come affrontarla - Psicologia del vivere efficace - rivista online.

Saluti, cari amici, sulle pagine del blog ShkolaLa! Mi chiamo Evgenia Klimkovich e ti invito per un'altra porzione di sano e informazione interessante, che ti sarà sicuramente utile per preparare progetti sul mondo che ti circonda.

Oggi parleremo di quali animali vanno in letargo in inverno.

Proviamo a creare la nostra lista, TOP 5 animali assonnati.

Impariamo che il sonno invernale può essere diverso.

E scopriamo perché gli animali generalmente dormono così a lungo? Probabilmente è da qui che inizieremo.

Piano della lezione:

Perché dormire così a lungo?

Ci sono due ragioni principali per questo:

1. Prendere freddo.
2. Avere fame.

Gli animali che amano dormire vivono principalmente in quei luoghi della terra dove d'inverno fa piuttosto freddo. Dove cade la neve e per questo il cibo di cui si nutrono gli animali scompare. Esistono anche in Russia.

E qui sorge la domanda. Perché allora non tutti gli animali si addormentano? Ad esempio, le lepri galoppano nella foresta per tutto l'inverno con pellicce bianche. O le volpi, neanche loro vanno a dormire.

Pensiamoci.

Cosa mangiano le lepri? In estate mangiano erbe, bacche, semi e non rifiutano funghi e giovani germogli di arbusti.

E in inverno, quando tutto quanto sopra non può essere trovato sotto la neve, i conigli mangiano i rami caduti degli alberi, gli steli che sporgono da sotto la neve, rosicchiano la corteccia dei tronchi e masticano l'erba secca che riescono a scavare.

Ebbene, le volpi cacciano sia in estate che in inverno. Le stesse lepri, uccelli, topi a volte fanno irruzione nei pollai.

Inoltre, questi animali cambiano la loro pelliccia in una più calda più vicina all'inverno. E quindi, sebbene sia difficile per loro sopravvivere in inverno, è possibile.

Ma la povera rana d’estate non ha nemmeno la pelliccia, quindi non può sopravvivere al freddo. Quindi devo andare a letto.

Alcuni animali sono in grado di percorrere lunghe distanze in cerca di cibo. Quindi, ad esempio, lo fanno renna quando i licheni muschiati, principale alimento dei cervi, finiscono nei loro habitat.

Che dire dei ricci, per esempio? Quando correranno da qualche parte con le loro gambe corte, l’inverno sarà finito.

Gli uccelli migratori sfuggono al freddo e alla fame volando verso climi più caldi.

E se i roditori potessero volare, allora anche loro volerebbero dietro agli uccelli. Ma, come sai, non possono volare. E quindi devono anche andare in letargo.

Sapevi che gli animali dormono diversamente?

Tipi di sonno invernale

Gli animali sono tutti diversi e quindi dormono diversamente anche in inverno. Esistono tre tipi di sonno invernale:

1. Ibernazione.
2. Intorpidimento.
3. Anabiosi.

Ibernazione

L’ibernazione è scientificamente chiamata “ibernazione”.

Sonno profondo, durante il quale cambiano tutti i processi nel corpo dell'animale:

• il battito cardiaco e la respirazione rallentano;
• la temperatura corporea diminuisce;
• L'attività nervosa è inibita.

Intorpidimento

Un animale caduto in uno stato di torpore è completamente immobile e tutti i suoi segni vitali diminuiscono drasticamente. E spesso la temperatura corporea dell’animale differisce solo leggermente dalla temperatura ambiente.

Anabiosi

"Crittografia" deriva da una parola greca che significa "ritorno alla vita"

Rispetto al torpore e all’ibernazione, l’anabiosi è un rallentamento più profondo di tutti i processi vitali. Un animale in stato di animazione sospesa può essere facilmente scambiato per morto, poiché il suo battito cardiaco e la sua respirazione sono così lenti che possono essere rilevati solo utilizzando attrezzature speciali.

E ora vi presento i 5 animali più famosi in cui rientrano ibernazione. Cominciamo con il famoso orso bruno.

orso bruno

CON gruppo giovanile asilo Sappiamo tutti che d'inverno l'orso dorme in una tana e si succhia la zampa. È proprio vero? Bene, riguardo alla zampa, ovviamente, questa è finzione. Ma per quanto riguarda il sonno, è vero.

Inoltre, in estate l'orso inizia a prepararsi per il lungo sonno. Passa a modalità potenziata nutrimento per accumularne di più Grasso sottocutaneo, il cui strato entro l'autunno può raggiungere i 10 cm, dovrebbero esserci abbastanza sostanze nutritive, perché durante il letargo gli orsi non mangiano né bevono.

Gli orsetti dolci mangiano frutti di bosco, radici, miele di api selvatiche. Amano mangiare pesci o formiche, così come piccoli animali.

Ma accumulare grasso non è l’unica preoccupazione degli orsi prima di andare a letto. Devi ancora trovare un posto dove ibernare e allestire una tana. Per le tane, gli orsi scelgono luoghi asciutti, caldi e protetti da possibili invasioni di nemici.

Un orso può fare una tana:

• tra le radici degli alberi;
• in una cavità;
• in un vecchio formicaio;
• nella panchina ha scavato.

E a volte l'orso costruisce un'alta tana dai rami degli alberi, ricorda un grande nido. Per dormire comodamente e al caldo, l'orso riveste il fondo della tana con muschio e rami di abete rosso.

Quando va a letto un orso? Tra novembre e dicembre. Più l’habitat dell’orso è a nord e più freddo, prima entra nella sua tana.

Questo è interessante! Gli orsi incinti e le madri con i cuccioli vanno a letto per primi.

Ebbene, gli orsi si svegliano tra la fine di febbraio e aprile.

Il sonno degli orsi non è così profondo. Nella tana si gira da una parte all'altra, puoi svegliarlo. L'orsa si sveglia da sola in inverno per dare alla luce i cuccioli e nutrirli con il suo latte in una tana accogliente e sicura.

Durante il letargo, la temperatura corporea dell'orso diminuisce leggermente, di soli 5 gradi. E il cuore batte ad una velocità di 10 battiti al minuto.

Succede anche che l'orso non abbia il tempo di prepararsi per l'inverno. Non acquisisce le riserve di grasso necessarie e non crea una tana. Quindi non va in letargo, cammina semplicemente nella foresta tutto l'inverno, affamato, arrabbiato e molto pericoloso. Questo tipo di orso è chiamato biella. Ed è meglio non incontrarlo.

Vuoi sapere quale animale oltre all'orso cade nel sonno invernale? Poi continua a leggere)

Riccio

I ricci vanno davvero in letargo? Assolutamente giusto, stanno cadendo! Sì, non solo ibernazione, ma vero intorpidimento. Allo stesso tempo, la loro temperatura corporea scende dai soliti 34 gradi a 1 e il numero dei battiti cardiaci è ridotto al minimo.

Per capire perché il riccio dorme in inverno, devi conoscere la sua dieta. Quindi, i piatti preferiti del nostro amico spinoso sono:

• vermi;
• lumache;
• lumache;
• rane;
• coleotteri;

Si tratta principalmente di insetti che il riccio non può immagazzinare per un uso futuro, come le noci di scoiattolo.

I ricci possono anche mangiare i serpenti, anche quelli velenosi. Il veleno non ha alcun effetto su di loro. Gli scienziati non riescono ancora a capire perché ciò accada.

E poiché in inverno non c'è cibo per i ricci, vanno a letto. Ma prima si preparano attentamente per questo. Il riccio, come l'orso, cerca di mangiare di più per accumulare grasso e cerca un buco in qualche luogo appartato.

Il buco deve essere profondo circa 1,5 metri. Altrimenti farà molto freddo lì e il riccio semplicemente si congelerà. L'animale riveste il fondo della buca con erba secca e la compatta bene. Quindi blocca l'ingresso nella buca, si raggomitola in una palla e cade in uno stato di torpore. Più fuori fa freddo, più profondo è il torpore del riccio.

In questo stato, un riccio può rimanere fino a 240 giorni senza cibo né acqua. Ebbene, quando fuori fa più caldo in primavera, il riccio esce dal suo torpore ed esce dalla sua tana.

Pipistrello

Un altro grande amante degli insetti, costretto a causa della mancanza di cibo e basse temperature ibernare in inverno.

Alcuni tipi pipistrelli come gli uccelli migratori, volano via verso climi più caldi, ma la maggior parte delle specie rimane in inverno dove caccia in estate.

Per il sonno invernale, i pipistrelli scelgono luoghi dove la temperatura dell'aria, anche in inverno, non scende sotto i 7 gradi. Dove l'umidità è piuttosto elevata e non ci sono correnti d'aria. Questi possono essere grotte, miniere, sotterranei, cavità di alberi, soffitte e scantinati di case.

Il pipistrello dorme, aggrappandosi saldamente alle zampe al soffitto o al muro.

La temperatura corporea durante questo periodo diminuisce in modo significativo, così come il numero di battiti cardiaci al minuto. Inoltre, se nel luogo di svernamento fa troppo freddo, o se qualcuno disturba gli animali, questi escono dall'animazione sospesa e si spostano in un luogo più fresco. luogo appropriato, dove si addormentano di nuovo.

I topi possono rimanere in questo stato di sonno fino a 6-8 mesi.

Questo è interessante! Non è facile per i pipistrelli trovare un posto dove ibernare. Pertanto, ricordano i bei posti dove hanno già trascorso l'inverno e vi tornano di nuovo.

Rana

Come sono preoccupati? inverno rigido rane famose? È impossibile dare una risposta qui. Esistono circa 500 specie di rane. E svernano in modo diverso.

La rana toro, ad esempio, affonda sul fondo del lago e si seppellisce nel fango. Resta così per tutto l'inverno. La sua temperatura corporea scende notevolmente. Non mangia, beve e nemmeno respira ossigeno.

La domanda sorge spontanea: come respira una rana? E perché non muore senza aria? Il fatto è che in questo stato la rana non ha bisogno di spendere energia, e quindi praticamente non ha bisogno di ossigeno. Altrimenti una piccola quantità di l'ossigeno, necessario, penetra attraverso la pelle.

La rana toro emerge dall'animazione sospesa quando il ghiaccio sulla superficie del lago si scioglie. Non poteva proprio uscire prima. Ebbene, poiché i laghi raramente congelano fino al fondo, la rana rimane tutto l'inverno in una specie di thermos, che non le permette di congelare completamente.

Ma non tutte le rane trascorrono l'inverno nell'acqua. C’è anche chi fa il “letto” sulla riva. Sotto gli ostacoli, sotto le pietre. Quando arriva l'inverno, queste rane entrano in un'animazione profondamente sospesa. Succede anche che la loro temperatura corporea scenda sotto lo zero gradi.

Questo animale sembra proprio morto. Ma se riscaldi la rana, prenderà vita.

Gopher

Colui che ama dormire è il gopher. Un parente dello scoiattolo. In inverno cade in torpore e può rimanere in questo stato per più di 6 mesi. Ma la cosa più interessante è che se in estate il roditore non ha abbastanza cibo, può andare in letargo estivo.

Il letargo estivo è scientificamente chiamato “estivazione”.

I roditori si nutrono di radici e foglie di piante, erbe, cereali e semi.

I Gopher sono eccellenti scavatori. Scavano buche profonde fino a 3 metri. Bene, la lunghezza di un simile visone può raggiungere i 15 metri. Nel visone viene realizzato un nido, rivestito di erba e foglie. In questo nido i roditori partoriscono e dormono in inverno.

Gli animali dormono seduti sulle zampe posteriori, abbassano la testa sul ventre e si coprono con la coda. E dormono molto profondamente. Né un suono forte né un leggero riscaldamento possono svegliarli.

Un roditore addormentato è completamente freddo al tatto, i suoi piedi diventano bianchi. Se in uno stato di veglia il gopher inspira 150 volte al minuto, in stato di torpore è solo 1 volta in 8 minuti. E la temperatura corporea scende molto, a volte fino a – 3 gradi.

Durante il letargo i roditori perdono fino alla metà del loro peso. Pertanto, gli animali devono mangiare bene prima di un lungo sonno per accumulare più grasso e massa muscolare. Altrimenti potresti non sopravvivere all'inverno.

Cosa puoi aggiungere al progetto per renderlo ancora più bello? Ad esempio, poesie sugli animali svernanti. Puoi ascoltarne alcuni in uno degli episodi del programma "Visiting Dunyasha", che ho trovato per te.

C'è molto più interessante per te sul blog. Ad esempio, puoi conoscere meglio il proprietario delle montagne: il leopardo delle nevi, e troverai molte informazioni affascinanti sul maggiolino.

È tutto per oggi!

Ti auguro una divertente esperienza di apprendimento!

Eugenia Klimkovich.

La scienza

Alcuni animali sono in grado di ibernare. Trascorrono la giornata mangiando, facendo sesso e quando arriva l'inverno si rannicchiano e aspettano che il tempo si schiarisca. Ma le persone sono capaci di cadere nello stesso stato?

Animali e letargo

Innanzitutto, vale la pena comprendere il termine. Sebbene le persone lo usino spesso quando parlano dello stato di sonnolenza degli animali, il vero letargo è uno stato molto specifico, caratterizzato da una profonda diminuzione del metabolismo, dell’assorbimento di ossigeno e della frequenza cardiaca. Gli scienziati classificano l'ibernazione in: ibernazione stagionale e vera ibernazione continua, a seconda della profondità del sonno.

La temperatura corporea centrale di un animale in letargo scende a livelli estremamente bassi, a volte coincidenti con la temperatura esterna. Quando il corpo si raffredda, il metabolismo rallenta. Ciò riduce la necessità di ossigeno, anche la respirazione rallenta, a volte fino a 1-5 respiri al minuto.

La frequenza cardiaca può anche scendere a pochi battiti al minuto. Tutto questo favorisce il massimo risparmio energetico, che è causato dalla necessità di mantenersi con limitate riserve di grasso. I veri animali ibernati non si addormentano durante l'inverno e si alzano periodicamente per sgranchirsi le gambe, mangiare ciò che hanno immagazzinato e ripulirsi.

Gli animali entrano in questa modalità di risparmio energetico per sopravvivere a lunghi periodi di condizioni ambientali estreme, come la mancanza di cibo e acqua, o temperature molto alte o basse.

Le persone sono in grado di far fronte a tali situazioni perché hanno cibo in scatola, verdure coltivate in serra, condizionatori d’aria, stufe e maglioni caldi. Il nostro corpo semplicemente non ha bisogno di andare in letargo e non siamo completamente adattati ad esso. Tuttavia, gli scienziati hanno dimostrato diversi modi in cui le persone entrano in uno stato vicino al letargo.

Persone che vanno in letargo

Esistono molti casi documentati di esseri umani che entrano in uno stato simile al letargo degli animali. Nell'ottobre 2006, i soccorritori trovarono un giapponese Mitsutaku Uchikoshi(Mitsutaka Uchikoshi) 24 giorni dopo la sua scomparsa nella parte occidentale della montagna Rocco in Giappone. Quando lo trovarono, loro non c'erano segni di polso o respirazione e la sua temperatura corporea era scesa a 22 gradi Celsius. Successivamente i medici confermarono che il suo metabolismo si era praticamente fermato. Quando si svegliò, senza segni di danni cerebrali o altri effetti duraturi, spiegò che l'ultima cosa che ricordava era di aver sbattuto la testa. Per tutto il tempo che è stato via, è rimasto privo di sensi, senza cibo né acqua. Lo hanno affermato i medici che lo hanno curato la rapida insorgenza dell'ipotermia ha rallentato i processi nel corpo e potrebbe avergli salvato la vita.

Una storia simile è accaduta con Sciatore norvegese in chi è caduto acqua ghiacciata e si è svegliato completamente imperturbabile senza aver notato alcun battito cardiaco, nessun respiro e una temperatura corporea di 13,9 gradi Celsius. Un altro caso ha coinvolto un bambino canadese che si era perso in una notte fredda ed è stato poi rianimato raffreddato a 16 gradi, essendo rimasto senza battito cardiaco per due ore intere.

Negli anni '70, durante un esperimento degli yogi Satyamurti(Satyamurti) si imprigionò in una piccola fossa sotterranea in uno stato di profonda meditazione per 8 giorni, mentre veniva monitorato tramite elettrocardiogramma. All'inizio, il battito cardiaco dello yogi era normale, poi per qualche tempo è aumentato fino a 250 battiti al minuto. La sera del secondo giorno, l’elettrocardiogramma smise di mostrare attività e rimase tale fino alla rimozione dello yoga l’ultimo giorno. I ricercatori sbalorditi che monitoravano lo yogi erano sicuri che ci fosse qualche tipo di malfunzionamento nell'attrezzatura, ma non riuscivano a trovare altra spiegazione se non che il cuore dello yogi si era fermato o che l'attività elettrica era scesa al di sotto del livello registrato.

Conseguenze del letargo

Tutto ciò suggerisce che il nostro corpo ha una certa capacità di ibernazione. Ma, come già detto, non ne abbiamo bisogno e il nostro corpo è completamente inadatto a questo. Le cose che ci impediscono di andare in letargo sono in realtà ostacoli piuttosto grandi. Alcuni anni fa, ad esempio, gli scienziati di Lipsia hanno scoperto che il cervello degli scoiattoli di terra ibernati contiene cellule cerebrali con proteine ​​alterate, simili a quelle presenti nel cervello dei pazienti affetti da morbo di Alzheimer.

Anche le sinapsi che collegano i neuroni nel cervello si degradano. Ma a differenza degli scoiattoli di terra, che non mostrano danni cerebrali dopo il letargo, le funzioni del cervello umano nelle stesse condizioni continuano a deteriorarsi.

Tuttavia, il letargo ordinato può essere utile per le persone e non solo per aspettare la fine dell'inverno. Indurre l'ibernazione in un paziente coinvolto in un incidente, Si sarebbero potute evitare gravi perdite di sangue e distruzione cellulare durante il viaggio verso l’ospedale. è lo stesso aprirà opportunità per la ricerca spaziale. Ad esempio, gli astronauti potrebbero dormire per molti anni per raggiungere pianeti lontani.

Come andare in letargo

I ricercatori hanno cercato di trovare diversi modi abilitare la modalità ibernazione negli animali. Uno di essi è aggiunta di idrogeno solforato, che riduce la necessità di ossigeno e rallenta il metabolismo. Così nel 2005, due ricercatori americani hanno ibernato per la prima volta topi da laboratorio costringendoli ad inalare grandi dosi di idrogeno solforato. Il loro metabolismo è rallentato, la loro temperatura è scesa e sono emersi immediatamente dal letargo dopo aver preso una grande boccata di ossigeno diverse ore dopo.

I chirurghi del Massachusetts General Hospital negli Stati Uniti hanno deciso di ricorrere a un metodo diverso in un esperimento sui maiali dello Yorkshire. Dopo aver anestetizzato i maiali e averli feriti, provocando un grave shock e una massiccia perdita di sangue, i chirurghi hanno rapidamente raffreddato i corpi dei maiali a 10 gradi Celsius e hanno riempito le loro vene con una soluzione per preservare gli organi per il trapianto. A quel punto i maiali erano quasi morti. Praticamente non avevano battito cardiaco, il flusso sanguigno era notevolmente ridotto e nessuna attività elettrica nel cervello. I chirurghi hanno operato i soggetti del test per le loro ferite e poi li hanno rianimati aumentando la loro temperatura corporea pompando sangue caldo. I suini sono tornati alla loro condizione precedente senza gravi danni fisici o cognitivi.

E sebbene tutto ciò sembri incredibile e ispiri speranza, siamo ancora abbastanza lontani dal momento in cui una persona potrà essere messa in uno stato di ibernazione in modo semplice e affidabile. Altri esperimenti su pecore e maiali utilizzando l’inalazione di idrogeno solforato sono falliti, forse perché il metodo non funziona su animali più grandi, compresi noi.

Un esperimento condotto sui maiali è impossibile per ovvi motivi etici. Ma forse la scienza farà dei progressi e potremo andare in letargo durante le operazioni o mentre voliamo su Giove.

Diritto d'autore sull'illustrazione Getty

Molte creature viventi che vivono sulla Terra, dagli orsi ai bombi, vanno in letargo in inverno. Ma alla gente questo non viene dato e il corrispondente ha scoperto il motivo.

Molti di noi umani sperimentano la sonnolenza in inverno, ma altre specie fanno un ulteriore passo avanti e vanno in letargo per un’intera stagione.

Il ghiro si nasconde nel terreno per rannicchiarsi in una palla ordinata, colonie di pipistrelli trovano solitudine nelle soffitte o nelle caverne, gli orsi dormono nelle loro tane, i bombi si nascondono nel terreno e i ricci trovano rifugio nei loro nidi.

Animali di ogni tipo vanno in letargo, dagli insetti e anfibi agli uccelli e primati. E sembra che questo sia solo a loro vantaggio.

Tuttavia, anche se possiamo prenderci un giorno libero in più quando le giornate diventano più corte e fredde, non riusciamo a dormire per lunghi periodi di tempo.

Come lo fanno

In qualche modo questo non è ancora molto giusto nei nostri confronti. Ma per scoprire perché non possiamo ibernare, dobbiamo prima spiegare perché gli animali lo fanno.

Il motivo più ovvio per andare in letargo è proteggersi dal freddo.

L'ibernazione è un lungo periodo di torpore, torpore (termine biologico per ibernazione profonda), durante il quale l'animale accumula energia.

I processi che si verificano nel corpo rallentano, la respirazione e la frequenza cardiaca diminuiscono, il metabolismo diventa meno intenso.

Intuitivamente, gli animali sentono il bisogno di andare in letargo in inverno. Le condizioni di vita sono dure, il cibo scarseggia.

Pertanto, molti animali mangiano durante l'estate e poi, fino al momento del risveglio, sopravvivono con le riserve di grasso accumulate.

Di conseguenza, gli animali in letargo sono più comuni nell’emisfero settentrionale. La maggior parte del sushi è lì emisfero sud Si trova vicino all'equatore, quindi gli inverni sono miti.

Tuttavia, questa non è una regola universale.

Alcune specie vivono in condizioni clima caldo, anche ibernati - come, ad esempio, lemure nano (Cheirogaleosibreei) in Madagascar e il riccio sudafricano in Angola, Zimbabwe e altri paesi africani.

Inoltre, il loro periodo di letargo non si limita ai mesi freddi.

Uno studio sui ghiri condotto nel 2015 ha rivelato che il loro letargo continua anche dopo la fine del clima freddo.

Alcuni individui sono rimasti in letargo sottoterra per 11,4 mesi: quasi un anno intero, e questo è il periodo di ibernazione più lungo osservato in animali selvatici.

Si tratta di un'assenza "straordinariamente lunga", afferma la coautrice dello studio Claudia Biber, ricercatrice presso l'Università di Medicina Veterinaria di Vienna, in Austria.

Chi dorme cena

Nell'area di studio solo quattro o cinque mesi all'anno sono freddi. "Quindi ci sono ovviamente altre ragioni [per il torpore]", ha detto.

Principale causa di morte piccoli mammiferi semplice: vengono mangiati

Sembra, motivo principale sta nel "comportamento" Faggi europei. Questi alberi hanno periodicamente anni fertili in cui producono raccolto eccezionale semi di cui si nutre il ghiro.

In qualche modo gli animali potevano prevedere se l'anno sarebbe stato prospero e, in caso negativo, rimanevano sottoterra.

Esistono altre fonti di cibo, ma i ghiri necessitano di semi di faggio aggiuntivi per produrre prole.

“Possono mangiare frutta (come le mele) e questa è sufficiente per loro, ma non abbastanza per produrre prole, e non abbastanza perché i piccoli possano ingrassare”, dice Bieber. “In quegli anni non si riproducono e aumentano le loro probabilità di sopravvivenza semplicemente rimanendo sottoterra."

Inoltre, Bieber ritiene che i ghiri abbiano un altro motivo per dormire più a lungo in rifugi appartati: i predatori.

Restando lontani dalla vista dei nemici, i ghiri eliminano la possibilità di diventare prede. uccelli rapaci famiglie di falchi e gufi.

"Il motivo principale per cui i piccoli mammiferi muoiono è semplice: vengono mangiati", afferma Bieber. Nascosto nel terreno, il ghiro non emette alcun odore, rendendolo difficile da trovare.

Le enormi falene del cavolo bianco del sud della Spagna fanno qualcosa di simile. Le loro pupe vanno in letargo per tre mesi in estate, un fenomeno noto come ibernazione.

La probabilità di sopravvivenza in letargo è vicina al 100%

"Fino a poco tempo fa, la gente pensava che gli animali andassero in letargo per risparmiare energia e proteggersi tempo freddo e la scarsità di cibo, ma ora pensiamo che sia più una fuga dai predatori," dice Thomas Ruf, che lavora anche all'Università di Medicina Veterinaria di Vienna, in Austria.

"Sappiamo che il tasso di sopravvivenza degli animali che vanno in letargo è vicino al 100%."

Dormire per sopravvivere

Qualunque sia la ragione principale, è ovvio che il letargo cambia notevolmente il modo di vivere degli animali.

Alcuni dei ghiri studiati da Ruf e Beiber hanno raggiunto l'età di 12 anni, il che è incredibile per i piccoli roditori (durata della vita topi selvatici raramente supera i tre mesi).

"Grazie al letargo riescono a evitare i predatori", sottolinea Ruf. "In questo stato è anche importante mantenere la vitalità del proprio corpo e ripristinare le cellule".

In uno studio del 2011, un team di scienziati ha scoperto che gli animali ibernati vivono meno intensamente, accumulano riserve di sostanze e proprietà necessarie per la sopravvivenza e rimangono in vita più a lungo rispetto alle specie non ibernate.

"Tutti gli animali che vanno in letargo riducono il numero di figli che producono ogni anno e aumentano la loro aspettativa di vita", dice Bieber. "L'ibernazione rallenta il ritmo della vita".

Ciò significa che l’ibernazione può influenzare il funzionamento di interi ecosistemi modificando la frequenza di riproduzione degli animali, costringendo i predatori a cercare altre prede.

Tuttavia, anche se abbiamo alcune idee su come e perché l’ibernazione si è evoluta durante l’evoluzione, non abbiamo idea di quando sia avvenuta esattamente.

"In generale, non ci sono praticamente prove fossili, ma ci sono molte speculazioni", afferma Roof.

È stato suggerito che i dinosauri vivessero nelle vicinanze Polo Nord, potrebbero ibernarsi per sopravvivere a lunghi inverni. Tuttavia, il letargo regolare tende a lasciare segni nelle ossa degli animali.

Durante le ricerche del 2011 non sono stati trovati resti fossili di dinosauri.

Sono apparse persone nel processo di evoluzione Africa equatoriale, nel profondo dei tropici

Tuttavia, Bieber afferma che fenomeni come l’ibernazione e la letargia risalgono a milioni di anni fa.

Ad esempio, nei rappresentanti di tutti e tre i principali gruppi di mammiferi ( Cloacali, marsupiali e placentati, compreso l'uomo - Ed.) si svilupparono tali modi di esistenza e questi gruppi stessi si isolarono decine di milioni di anni fa.

Ciò suggerisce che almeno alcuni degli animali da cui discendono gli esseri umani potevano ibernare.

Perché siamo peggio?

Sembra, tuttavia, che abbiamo perso alcune delle nostre capacità chiave.

Ad esempio, il nostro cuore non può funzionare se fa troppo freddo. Si contrae in risposta al calcio e, se ce n'è troppo, si verifica l'arresto cardiaco.

Al di sotto di una certa temperatura, il cuore umano non riesce a espellere il calcio in eccesso e si ferma. "Il cuore umano smetterà di battere se viene raffreddato a 28 gradi Celsius", afferma Roof.

Il cuore degli animali in letargo, invece, può continuare a battere anche a una temperatura corporea di 1 grado Celsius. Ruf afferma che hanno delle “pompe” speciali che permettono loro di rimuovere il calcio, cosa che noi non abbiamo.

Tuttavia questo solleva nuova domanda: Perché gli esseri umani non hanno queste “pompe”? Fattore chiave forse il nostro modo di vivere.

Il processo dell'evoluzione umana ha avuto luogo nell'Africa equatoriale, nelle profondità dei tropici, dove le scorte di cibo sono costanti. Ciò significa che non abbiamo avuto bisogno di andare in letargo per sfuggire ai rigori della vita in ambienti difficili.

Siamo tra i migliori predatori in grado di gestire prede molto più grandi di noi

Ma più gli scienziati studiano i tropici, più specie scoprono che vi ibernano, dice Roof.

Ha scoperto che i piccoli lori possono andare in letargo per periodi fino a 63 ore tra dicembre e febbraio.

Ciò è particolarmente sorprendente dato che i lori sono primati, nel senso che appartengono alla stessa famiglia degli esseri umani e delle scimmie.

Finora si conoscevano solo tre specie di primati ibernati, tutti lemuri del Madagascar.

I piccoli lori vivono sul continente asiatico e questa scoperta dimostra che il letargo è più diffuso di quanto ci si aspettasse.

Tutto ciò significa che le nostre origini tropicali hanno ridotto il potenziale per noi di sviluppare capacità di ibernazione. Ma non lo escludeva del tutto.

Apparentemente, altrettanto importante è il fatto che siamo tra i migliori predatori, capaci di gestire prede molto più grandi di noi.

Forse non abbiamo mai avuto la necessità di ibernare per evitare pericoli come i predatori.

È possibile che siamo solo un po' grandi. In media, un animale in letargo pesa 70 grammi.

Gli animali che vanno in letargo per sei mesi non soffrono di perdita muscolare o osteoporosi

Ci sono, tuttavia, delle eccezioni a questa regola, la più evidente delle quali sono gli orsi, che però non vanno in letargo così profondamente come gli altri animali.

In particolare, non abbassano di molto la temperatura corporea perché avranno bisogno di troppa energia per riscaldarsi successivamente.

Oggettivamente, esiste una serie di fattori che possono spingere gli animali al letargo, e nessuno di essi è osservato nell'uomo.

Anche l’ibernazione può avere i suoi svantaggi. Ad esempio, gli animali che vi confluiscono di solito mancano il sistema immunitario Quindi corrono il rischio di contrarre l’infezione.

Ricorda tutto

Sembra che anche l’ibernazione influisca sulla memoria. Nel 2001, Eva Millesi, una dipendente dell'Università di Vienna, ha insegnato a gruppi di scoiattoli ( Spermophilus citello) attraversa il labirinto.

I gruppi ibernati avevano la memoria indebolita e dimenticavano tutto ciò che era stato loro insegnato.

Tuttavia, ciò non impedisce ai ricercatori di studiare la possibilità di “ingegnerizzare” l’ibernazione umana.

L'anestesista Rob Henning dell'Università di Groningen nei Paesi Bassi sta collaborando con la NASA proprio su questo tema.

Dice che l’ibernazione potrebbe fornire ai futuri astronauti due vantaggi chiave.

In teoria, ridurrebbe la quantità di forniture costose da portare nello spazio e proteggerebbe anche la salute.

"Una delle cose che irrita particolarmente gli astronauti è doversi fare esercizio fisico sei ore al giorno", dice Henning. Altrimenti i loro muscoli e le loro ossa si atrofizzeranno.

Ma fare attività fisica nello spazio non è molto piacevole a causa dell’alta temperatura – più di 30 gradi – e dell’abbondanza di anidride carbonica nell’aria.

Se gli astronauti potessero andare in letargo, non avrebbero bisogno di fare esercizio. "Gli animali che trascorrono sei mesi in letargo non soffrono di atrofia muscolare o osteoporosi", afferma Henning.

L’ibernazione potrebbe letteralmente salvare vite umane.

Esistono prove che le creature in letargo sono protette dai danni causati dalle radiazioni

"Ci sono prove che gli animali in letargo sono protetti dagli effetti dannosi delle radiazioni, e nello spazio questo è davvero importante", afferma Henning.

Al momento, le persone possono rimanere in uno spazio senz’aria solo per circa un anno; se una persona trascorre nello spazio più di un anno, il rischio di ammalarsi di cancro aumenta in modo significativo.

"Se potessimo mandare le persone in letargo e proteggerle, ciò consentirebbe missioni spaziali molto più lunghe", afferma Henning.

Potrebbe anche aiutare con la colonizzazione spaziale a lungo termine. “In realtà, è impossibile avere figli nello spazio perché gli ovuli e gli spermatozoi sono così deformati che non si avrà mai la prole giusta”.

“Se comprendiamo la sequenza della regolazione neuroendocrina, un giorno arriverà il momento in cui potremo ibernare una persona”, dice Roof, “Sappiamo che altri primati, ad esempio i lemuri del Madagascar, vanno in letargo e, di conseguenza, noi avere la struttura genetica per la formazione delle sostanze e delle sequenze necessarie."

"Non vedo alcun motivo per cui non sarebbe possibile", dice Henning. "Non è proprio un sì, ma ci siamo quasi. Puoi trovare animali in letargo ovunque, e non vedo perché queste persone non possano cadere in questa categoria."

Naturalmente, se facciamo funzionare l'ibernazione, incontreremo gli stessi svantaggi di questo fenomeno che si riscontrano negli animali, come ad esempio la perdita di memoria.

"Probabilmente saremo in grado di mettere gli astronauti in ibernazione, ma quando si sveglieranno, potrebbero non ricordare chi sono o cosa dovrebbero fare", dice Roof.

Anche se è impossibile forzare una persona a ibernare, simulare alcuni dei processi che si verificano in questo stato può aiutare a far fronte ad alcune malattie umane.

Quando gli animali vanno in letargo, i loro organi appaiono malati: i polmoni sembrano quelli di un malato di asma e il cervello mostra segni di morbo di Alzheimer.

Tuttavia, quando si svegliano, si riprendono molto rapidamente e tutto ritorna alla normalità condizione normale.

Potremmo essere in grado di mettere gli astronauti in ibernazione, ma quando si svegliano potrebbero non ricordare chi sono o cosa dovrebbero fare.

Henning lo paragona a se dovessero bere 10 lattine di bevanda energetica: ecco quanto velocemente riacquisterebbero la salute.

Ad esempio, uno studio del 2008 ha scoperto che gli orsi polari non perdono massa ossea durante il letargo.

Essi - gli unici mammiferi che riescono ad evitarlo. Si è scoperto che gli orsi polari gravidi che vivono allo stato brado tollerano sei mesi di letargo meglio degli orsi bruni.

Forse comprendere questo meccanismo può aiutarci a studiare e curare l’osteoporosi negli esseri umani.

L'azienda farmaceutica olandese Sulfateq sta testando sostanze chimiche "basate sull'effetto protettivo del meccanismo naturale di ibernazione".

Uno di questi farmaci, SUL-121, è stato testato come possibile trattamento per una malattia nota come malattia polmonare ostruttiva cronica.

Fino ad ora, questo metodo di trattamento esiste solo in teoria o è in una fase molto avanzata. fase iniziale sviluppo.

Può anche succedere che il letargo ci sia utile, anche se non impareremo mai a caderci dentro.

Un team di esperti dell'Agenzia spaziale europea sta studiando se esiste un modo sicuro per mettere una persona in uno stato di ibernazione. Uno degli esperti, un neuroscienziato di Università di Oxford Vladislav Vyazovsky, nel suo articolo pubblicato su The Conversation, spiega perché ciò è necessario e quali potrebbero essere le conseguenze.

Gli animali vanno in letargo perché è il modo migliore per aspettare che finisca il momento in cui è difficile trovare cibo. Durante questo periodo, le reazioni chimiche nel corpo rallentano. Frequenza cardiaca, respirazione, consumo di energia: tutti questi indicatori diminuiscono. Anche la temperatura corporea può diminuire.

La capacità di ibernazione sarebbe utile anche per una persona, soprattutto se vive per diversi anni in un'astronave che vola oltre sistema solare. Allo stato attuale del progresso tecnologico, il viaggio verso Marte, il nostro pianeta più vicino, potrebbe durare circa otto mesi. E il viaggio oltre il sistema solare richiederebbe diversi anni, anche se navicella spaziale volerà alla velocità della luce.

Se fosse possibile addormentarsi a lungo, i lunghi viaggi sarebbero meno stancanti per gli astronauti. Inoltre, in questo modo preserverebbero le loro risorse vitali.

Sono già state avanzate proposte per “eutanasia” degli astronauti. Nel 2015, il dottor Mark Shaffer di Atlanta ha spiegato che è possibile utilizzare un sistema chiamato Rhino Chill. Il liquido rinfrescante entra nel corpo attraverso il naso, la temperatura corporea scende gradualmente a 32 gradi Celsius - la persona entra in uno stato di intorpidimento. Quando l'equipaggio raggiunge la destinazione, la fornitura di fluidi si interrompe, consentendo agli astronauti di svegliarsi. Ciò significa che potrebbero arrivare su Marte con una piccola capsula.

In medicina, i pazienti critici che hanno subito lesioni vengono talvolta messi in uno stato di stupore, ma questo metodo non viene utilizzato per più di una settimana.

A differenza degli esseri umani, gli animali “sanno” come entrare in modo sicuro e spontaneo in uno stato di torpore. La questione di come riescano a farlo è stata oggetto di molte ricerche, ma finora ci sono state poche risposte chiare. Forse la modalità di ibernazione viene attivata dal basso verso l'alto, cioè i cambiamenti si verificano prima nelle singole cellule del corpo a livello molecolare. C'è una teoria secondo cui il processo va "dall'alto verso il basso", cioè sistema nervoso o gli ormoni inviano segnali al corpo.

Il pericolo principale per una persona se va in letargo è possibili conseguenze per il cervello. È un errore pensare che gli animali vadano in letargo per sei mesi: escono regolarmente da questo stato per tuffarsi nella vita normale. sogno profondo. Ciò ha portato alcuni scienziati a suggerire che l’ibernazione sia uno stato “insonne”. Esiste la possibilità che possa cambiare il cervello se non viene ripristinato attraverso i meccanismi del sonno. Inoltre, il cervello è molto sensibile alla mancanza di ossigeno e necessita di protezione in un momento in cui l'apporto di sangue e sostanze nutritive è ridotto.

È anche noto che il “letargo” riorganizza le connessioni sinaptiche, che sono alla base della nostra memoria. Tuttavia, studi sugli animali, ad es. pipistrelli, mostrano che la maggior parte dei ricordi persistono anche dopo molti mesi trascorsi in uno stato di depressione neurale quasi completa.

Gli scienziati non sono ancora sicuri se sia possibile mettere una persona in letargo in modo sicuro. Per fare ciò, come scrive Vladislav Vyazovsky, è necessario studiare le aree chiave del cervello e identificare i percorsi molecolari chiave che regolano la funzione del sonno.

Professore del Dipartimento di Farmacia della Prima Mosca istituto statale intitolato a I.M. Sechenov Evgeniy Abizov (in precedenza ha insegnato lì biologia, zoologia e teoria dell'evoluzione per circa 15 anni. - ndr) ha affermato che gli animali hanno i loro modi di "mantenere la salute" durante il letargo. Ad esempio, gli orsi trascorrono molto tempo a prepararsi, accumulando grasso. Nella tana si succhiano le zampe, grazie alle quali viene rilasciato il succo gastrico e il funzionamento del tratto gastrointestinale viene mantenuto al livello minimo. Se ciò non accadesse, gli altri organi non funzionerebbero, anche a livello minimo: le cellule cerebrali morirebbero, il flusso sanguigno si fermerebbe, provocando la morte dell'animale.

Evgeny Abizov ha ricordato che le società commerciali "congelano" in coma persone irrimediabilmente malate da molto tempo. Questa attività è pensata per coloro che credono che in futuro potranno essere “rianimati”. Ma finora, come osserva Evgeny Abizov, non è stato inventato un metodo per ripristinare le funzioni di un corpo “congelato”.

Alexander Melnikov, capo del dipartimento di sonnolenza del Centro scientifico e clinico federale di otorinolaringoiatria della FMBA, ha osservato che prima di testare i farmaci per il "letargo" sulle persone, è necessario, come di solito fatto, condurre ricerche sugli animali.

Anche se sono scettico riguardo a questa idea, mi sembra tutto più una sciocchezza", ha detto. - Se ora qualcuno inizia a condurre un esperimento direttamente su una persona, potrebbe semplicemente morire. È pericoloso.