Правообладатель иллюстрации Getty

Множество обитающих на Земле живых существ - от медведей до шмелей - впадает зимой в спячку. Но людям это не дано, и корреспондент выяснил, почему.

Многие из нас, людей, испытывают сонливость зимой, однако представители других видов идут дальше и впадают в спячку на целый сезон.

Мышь-соня зарывается в землю, чтобы свернуться там в аккуратный клубочек, колонии летучих мышей находят уединение на чердаках или в пещерах, медведи спят в своих берлогах, шмели прячутся в почве, а ежи находят укрытие в своих гнездах.

В спячку впадают животные всех видов - от насекомых и земноводных до птиц и приматов. И, похоже, это идет им только на пользу.

Однако хоть мы и можем взять дополнительный выходной, когда дни становятся короче и холоднее, но не в состоянии спать на протяжении длительных промежутков времени.

Как им это удается

Как-то это все же не очень справедливо по отношению к нам, людям. Но для того чтобы выяснить, почему мы не можем впадать в спячку, надо для начала объяснить, для чего это делают животные.

Самая очевидная причина впасть в спячку – уберечься от холода.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Мы можем всласть поспать, но впасть в спячку – это, увы, не для нас... Пока?

Спячка - это продолжительный период оцепенения, торпора (биологический термин, обозначающий глубокую спячку), во время которого животное накапливает энергию.

Процессы, протекающие в организме, замедляются, снижается частота дыхания и сердцебиения, обмен веществ становится менее интенсивным.

Интуитивно животные чувствуют, что в спячку надо впадать зимой. Условия жизни суровые, корма мало.

Поэтому многие животные отъедаются за лето, а затем, пока не настанет время просыпаться, существуют за счет накопленных жировых запасов.

Соответственно, животные, впадающие в спячку, чаще встречаются в северном полушарии. Большая часть суши в южном полушарии располагается близко к экватору, поэтому зимы там мягкие.

Однако это не универсальное правило.

Правообладатель иллюстрации Getty Image caption Ежи не дураки поспать, и умеют это делать не хуже медведей

Некоторые виды, живущие в условиях теплого климата, также впадают в спячку - такие как, например, карликовый лемур (Cheirogaleus sibreei ) на Мадагаскаре и южноафриканский еж в Анголе, Зимбабве и других африканских странах.

Более того, период их спячки не ограничивается холодными месяцами.

В ходе исследования сонь-полчков, проводившегося в 2015 году, выяснилось, что их спячка продолжается даже после окончания холодов.

Некоторые особи оставались в спячке под землей на протяжении 11.4 месяцев: практически целый год, и это самый длинный период спячки из тех, что наблюдался в дикой природе.

Это - "необыкновенно долгое отсутствие", говорит соавтор исследования Клаудия Бибер, сотрудница Университета ветеринарной медицины в Вене, Австрия.

Кто спит, тот обедает

На территории, где проводилось исследование, только четыре или пять месяцев в году бывают холодными. "Таким образом, очевидно, существуют иные причины [для торпора]", - полагает она.

Основная причина гибели мелких млекопитающих проста – их съедают

Кажется, главная причина заключается в "поведении" европейских буков. У этих деревьев периодически бывают плодовитые годы, в которые они дают небывалый урожай семян, которыми питаются сони-полчки.

Каким-то образом зверьки могли предугадывать, будет ли год изобильным, а если нет, они так и оставались под землей.

Существуют и другие источники пищи, однако соням требуется дополнительное количество семян бука для производства на свет потомства.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption И даже бабочки могут делать это - а мы нет!

"Они могут питаться фруктами (например, яблоками), и этого им достаточно для того чтобы подкрепиться, но не для производства потомства, и не достаточно для молоди, чтобы набрать достаточное количество жира, - говорит Бибер. - В такие годы они не размножаются и увеличивают вероятность собственного выживания за счет того, что просто остаются под землей".

Более того, Бибер считает, что у сонь есть еще одна причина спать подольше в укромных убежищах: хищники.

Оставаясь вне поля зрения своих врагов, сони исключают для себя вероятность стать добычей хищных птиц семейства соколиных и сов.

"Основная причина гибели мелких млекопитающих проста – их съедают", - говорит Бибер. Спрятавшаяся в земле соня не испускает никаких запахов - таким образом, ее трудно найти.

Огромные белые бабочки-капустницы в южной Испании делают нечто подобное. Их куколки впадают в спячку на три месяца летом, это явление известно как летняя спячка.

Вероятность выживания в состоянии спячки близка к 100%

"До недавних пор люди думали, что животные впадают в спячку для экономии энергии, защиты от холодной погоды и нехватки пищи, а сейчас мы думаем, что это скорее служит средством спасения от хищников", - говорит Томас Руф, который также работает в Университете ветеринарной медицины в Вене, Австрия.

"Мы знаем, что вероятность выживания для животных, впадающих в спячку, приближается к 100%".

Спать, чтобы выжить

Какая бы из причин не являлась основной, очевидно, что спячка сильно меняет образ жизни животных.

Некоторые из сонь, которых изучали Руф и Байбер, достигали возраста 12 лет, что является невероятным для маленьких грызунов (продолжительность жизни диких мышей редко превышает три месяца).

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Белки настраиваются на семейный сон

"Благодаря спячке им удается избегать хищников, - подчеркивает Руф. – В этом состоянии также важно обеспечивать поддержание жизнеспособности собственного организма, восстанавливать клетки".

В 2011 году проводилось исследование, в ходе которого команда ученых установила, что впадающие в спячку животные живут менее интенсивно, накапливают запасы веществ и свойств, необходимых для выживания, и дольше остаются в живых, чем не впадающие в сезонную спячку виды.

"Все впадающие в спячку животные уменьшают количество производимого в год потомства и увеличивают свою продолжительность жизни, - говорит Бибер. - Спячка замедляет темп жизни".

Это означает, что спячка может оказать влияние на функционирование целых экосистем, изменяя частоту размножения животных, что заставляет хищников искать другую добычу.

Однако при том, что у нас есть предположения, как и почему в процессе эволюции развилась спячка, мы не имеем ни малейшего представления, когда именно это произошло.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Впадали ли в зимнюю спячку динозавры, или она им была совершенно ни к чему?

"В общем и целом, нет практически никаких ископаемых данных, зато хватает домыслов", - говорит Руф.

Высказывались предположения, что динозавры, жившие рядом с Северным Полюсом, могли впадать в спячку, чтобы переживать долгие зимы. Однако регулярная спячка, как правило, оставляет следы в костях животных.

Во время исследований в 2011 году окаменелых останков динозавров не удалось обнаружить подобного.

Люди в процессе эволюции появились в экваториальной Африке, глубоко в тропиках

Тем не менее, Бибер говорит, что таким явлениям как спячка и летаргия миллионы лет.

Например, у представителей всех трех основных групп млекопитающих (клоачные, сумчатые и плацентарные, включая людей – Ред. ) развились такие способы существования, а сами эти группы обособились десятки миллионов лет назад.

Это дает основания полагать, что хотя бы некоторые животные, от которых произошли люди, могли впадать в спячку.

А мы чем хуже?

Похоже, однако, что мы утратили некоторые из наших ключевых способностей.

Например, наше сердце не может работать, если слишком холодно. Оно сжимается, реагируя на кальций, и если его слишком много, происходит остановка сердца.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Холод не останавливает сердца животных

Ниже определенной температуры сердце человека не может выводить избыток кальция и останавливается. "Человеческое сердце перестанет работать, если его охладить до 28 градусов по Цельсию", - говорит Руф.

Сердца животных, впадающих в спячку, наоборот, могут продолжать биться при температуре тела даже в 1 градус Цельсия. Руф утверждает, что у них есть специальные "насосы", позволяющие выводить кальций, которых нет у нас.

Однако это поднимает новый вопрос: почему у человеческих особей нет этих "насосов"? Ключевым фактором может быть наш образ жизни.

Процесс эволюции человека протекал в экваториальной Африке, глубоко в тропиках, где запасы еды постоянны. Это означает, что нам не требовалось впадать в спячку для того, чтобы избежать тягот жизни в суровых условиях.

Мы относимся к числу высших хищников, которые способны справляться с добычей значительно крупнее себя

Однако чем больше ученые изучают тропики, тем больше они там находят видов животных, впадающих в спячку, рассказывает Руф.

Он открыл, что малый лори может впадать в спячку на периоды до 63 часов между декабрем и февралем.

Это особенно поразительно, учитывая, что лори - приматы, то есть относятся к тому же семейству, что люди и обезьяны.

До настоящего времени были известны только три вида приматов, впадающих в спячку, все они - лемуры с Мадагаскара.

Правообладатель иллюстрации AFP Image caption Летучие мыши предпочитают спать в компании

Малые лори живут в материковой части Азии, и это открытие показывает, что спячка распространена шире, чем кто-либо мог ожидать.

Все это означает, что наше тропическое происхождение снизило возможности для развития способностей к спячке. Но не исключило ее полностью.

Видимо, столь же важно и то, что мы относимся к числу высших хищников, способных справляться с добычей значительно крупнее себя.

Возможно, у нас никогда не возникало надобности впадать в спячку, чтобы избежать такой опасности, как хищники.

Не исключено, мы просто несколько крупноваты. В среднем животное, впадающее в спячку, весит 70 граммов.

Животные, впадающие в спячку на полгода, не страдают от потери мышечной массы или остеопороза

Существуют, впрочем, исключения из этого правила, наиболее очевидное из них - медведи, но они не впадают в такую глубокую спячку, как другие животные.

В частности, они не так сильно понижают температуру тела, поскольку для того, чтобы потом разогреться, им потребуется слишком много энергии.

Объективно существует набор факторов, которые могут подтолкнуть животных впадать в спячку, и у людей не наблюдается ни одного из них.

У спячки могут быть и свои недостатки. Например, у впадающих в нее животных обычно отсутствует иммунная система, таким образом, для них существует риск заразиться инфекцией.

Вспомнить все

Как представляется, спячка также влияет на память. В 2001 году Ева Миллеси, сотрудница Университета Вены учила группы бурундуков (Spermophilus citellus ) проходить лабиринт.

Группы, которые впадали в спячку, имели ослабленную память и забывали все, чему их учили.

Однако это не останавливает исследователей, изучающих возможность "сконструировать" человеческую спячку.

Анестезиолог Роб Хеннинг из Университета Гронингена в Нидерландах сотрудничает с NASA как раз в этом вопросе.

Он говорит, что спячка способна обеспечить будущих астронавтов двумя ключевыми преимуществами.

Правообладатель иллюстрации NASA Image caption Астронавт выполняет комплекс физических упражнений на борту МКС. А мог бы спать

Она – теоретически - позволит сократить объем дорогостоящих припасов, которые необходимо брать с собой в космос, а также защитит здоровье.

"В числе вещей, особенно раздражающих астронавтов, - необходимость выполнять физические упражнения по шесть часов в день", - говорит Хеннинг. В противном случае их мышцы и кости атрофируются.

Но упражнения в космосе доставляют мало удовольствия из-за высокой – более 30 градусов – температуры и обилия углекислого газа в воздухе.

Если бы астронавты могли впадать в спячку, им бы не пришлось выполнять физические упражнения. "Животные, проводящие по полгода в спячке, не страдают от атрофии мышц или остеопороза", - говорит Хеннинг.

Спячка могла бы в буквальном смысле спасать жизни.

Есть данные, что впадающие в спячку существа защищены от вреда, который наносит радиация

"Есть данные, что животные, впадающие в спячку, защищены от разрушительного воздействия радиации, а в космосе это действительно очень важно", - говорит Хеннинг.

В настоящий момент люди могут находиться в безвоздушном пространстве только около года; если человек проводит в космосе больше года, то значительно возрастает риск заболеть раком.

"Если бы мы смогли сделать так, чтобы люди впадали в спячку, и обеспечить им защиту, это позволило бы предпринимать куда более продолжительные космические миссии", - говорит Хеннинг.

Это также может помочь в долгосрочной колонизации космоса. "В реальности в космосе невозможно завести детей, потому что яйцеклетки и сперма настолько деформируются, что вы никогда не получите правильного потомства".

"Если мы поймем последовательность нейроэндокринной регуляции, однажды настанет час, когда мы сможем сделать так, чтобы человек впал в спячку, - утверждает Руф. - Мы знаем, что другие приматы, лемуры Мадагаскара, например, впадают в спячку, и, соответственно, у нас есть генетическая структура для образования требуемых субстанций и последовательностей".

Правообладатель иллюстрации NASA Image caption Длительный сон на орбите мог бы сохранить здоровье космонавтов

"Я не вижу причин, по которым это было бы невозможно, - говорит Хеннинг. - Это не совсем "да", но довольно близко к нему. Где угодно можно найти животных, впадающих в спячку, и я не вижу причин, почему в эту категорию не могут попасть люди".

Конечно, если мы заставим спячку работать, то столкнемся с теми же недостатками этого явления, что и у животных - такими, например, как потеря памяти.

"Вероятно, нам удастся погрузить астронавтов в спячку, но после пробуждения они могут не вспомнить, кто они такие и что должны делать", - говорит Руф.

Даже если невозможно заставить человека впасть в спячку, имитация некоторых процессов, происходящих в таком состоянии, способна помочь справиться с некоторыми человеческими болезнями.

Когда животные находятся в состоянии спячки, их органы кажутся больными: легкие выглядят, как у страдающего астмой, а мозг демонстрирует признаки болезни Альцгеймера.

Однако когда они просыпаются, то очень быстро восстанавливаются, и всё возвращается в нормальное состояние.

Возможно, нам удастся погрузить астронавтов в спячку, но после пробуждения они могут не вспомнить, кто они такие и что должны делать

Хеннинг сравнивает это с тем, если бы им пришлось выпить 10 банок энергетического напитка - так быстро у них восстанавливается здоровье.

Например, в результате проводившегося в 2008 году исследования обнаружилось, что белые медведи не теряют костную массу за время спячки.

Они - единственные млекопитающие, которым удается этого избегать. Выяснилось, что живущие в дикой природе беременные белые медведицы переносят шестимесячную спячку лучше, чем бурые медведи.

Возможно, понимание этого механизма может помочь нам в изучении и лечении остеопороза у людей.

Голландская фармацевтическая фирма Sulfateq тестирует химические препараты, "основанные на защитном эффекте природного механизма спячки".

Один из таких препаратов, SUL-121, был протестирован как возможное средство для лечения заболевания, известного как хроническая обструктивная болезнь легких.

До сих пор этот способ лечения либо существует лишь в теории, либо находится на очень ранней стадии разработки.

Может случиться и так, что спячка окажется полезной для нас, даже если мы никогда не научимся впадать в нее.

Январь, как известно, один из самых тяжелых месяцев в году. Сначала фееричное празднование начала нового года, затем тяжелый выход на работу. Световой день короткий, и большинство из нас утром уходят в кромешную темноту и возвращаются тоже в темноте. Конечно, мы постоянно чувствуем сонливость. Можно ли с этим справиться? Нужно!

1. Начните со здоровья

Правильное питание, соблюдение режима труда и отдыха - это залог хорошего самочувствия, а в январе оно просто катастрофически необходимо. Старайтесь не переедать, употребляйте больше фруктов и овощей, ложитесь спать вовремя, и дневная сонливость постепенно отступит.

2. Не слишком расслабляйтесь на каникулах

Что мы делаем в первые дни года? Едим, спим, ленимся… Все это способствует и физической, и эмоциональной деградации, а режим соблюдать нужно постоянно. Тем более что выспаться впрок все равно невозможно. Чем больше мы спим, тем больше хочется и тем хуже мы себя чувствуем.

3. Найдите интересное дело

Ничто так не бодрит, как начало нового дела. Мы не знаем, что нас ждет впереди, адреналин бежит по венам, нам не терпится узнать новое. И не важно, что это - работа, хобби, человек или просто какая-то вещь. Нам не терпится ее познать, сон проходит сам собой. Кстати, новогодние каникулы - отличное время для того, чтобы попробовать то, о чем мечталось.

4. Слушайте музыку

Как только вы почувствуете сонливость, включите энергичную, зажигательную музыку. Лучше, когда это не любимая, а, наоборот, не совсем приятная или даже раздражающая мелодия. Сердцебиение немного участится, и заснуть вы просто не сможете.

5. Охладитесь

Ополаскивание лица холодной водой, прогулки на свежем воздухе или просто открытое на время окно хорошо взбодрят вас и придадут новых сил.

6. Больше двигайтесь

Естественно, если вы практически не используете руки и ноги, вы начинаете засыпать. Легкая физическая нагрузка в виде прогулки или элементарной зарядки поможет держать организм в тонусе. В зимнее время необходимо двигаться как можно больше, иногда стоит делать даже лишние движения. Хорошо помогут взбодриться растяжка и повороты тела.

7. Обеспечьте больше света

Расположите рабочее место у окна, почаще выглядывайте в него или вовсе выходите на улицу, если есть такая возможность, особенно в светлое время суток. Используйте в одежде, аксессуарах и интерьере яркие цвета, окружите себя яркими предметами. Купите в офис яркую веселую чашку.

8. Дышите правильно

Как только чувствуете сонливость, начните дышать «животом» - сначала в спокойном темпе, затем ускоряясь. Кровь побежит быстрее, и вы взбодритесь.

9. Практикуйте «инэмури»

Кратковременный сон на рабочем месте (или любом другом месте) поможет справиться с сонливостью. И пускай вас не пугает несколько вареное состояние после, оно быстро пройдет, особенно если перед тем, как подремать, выпить чашку зернового кофе. К моменту пробуждения кофе как раз начнет действовать, и вы быстро придете в форму.

Не клюйте носом, весна совсем близко!

От редакции

В древней системе, разработанной индийскими мудрецами, есть немало практических рекомендаций, актуальных для современного офиса. Екатерина Амирова выбрала четыре совета, которые помогут вам быть бодрее и оставаться в хорошем настроении: .

Еще один ритуал для красоты, здоровья и хорошего настроения предлагает психофизиолог и специалист по физиогномике Юлия Алексеева . Всего несколько забавных упражнений - и подтягивается кожа, улучшается цвет лица, исчезают отеки и мелкие морщинки. Позаботьтесь о себе - включите в свой режим дня комплекс мимической гимнастики:

Многие авторы советуют расслабляться даже в офисе, используя древние практики, современные техники и целую кучу упражнений. А почему это, собственно, так важно? Почему режим «будь готов» опасен для здоровья, рассказывает психолог и врач-вертебролог Наталья Терещенко : .

Множество обитающих на Земле живых существ – от медведей до шмелей – впадает зимой в спячку. А почему людям это не дано?

Многие из нас, людей, испытывают сонливость зимой, однако представители других видов идут дальше и впадают в спячку на целый сезон. Мышь-соня зарывается в землю, чтобы свернуться там в аккуратный клубочек, колонии летучих мышей находят уединение на чердаках или в пещерах, медведи спят в своих берлогах, шмели прячутся в почве, а ежи находят укрытие в своих гнездах.

В спячку впадают животные всех видов – от насекомых и земноводных до птиц и приматов. И, похоже, это идет им только на пользу. Однако хоть мы и можем взять дополнительный выходной, когда дни становятся короче и холоднее, но не в состоянии спать на протяжении длительных промежутков времени.

Как им это удается

Как-то это все же не очень справедливо по отношению к нам, людям. Но для того чтобы выяснить, почему мы не можем впадать в спячку, надо для начала объяснить, для чего это делают животные. Самая очевидная причина впасть в спячку – уберечься от холода.

Спячка – это продолжительный период оцепенения, торпора (биологический термин, обозначающий глубокую спячку), во время которого животное накапливает энергию. Процессы, протекающие в организме, замедляются, снижается частота дыхания и сердцебиения, обмен веществ становится менее интенсивным. Интуитивно животные чувствуют, что в спячку надо впадать зимой. Условия жизни суровые, корма мало. Поэтому многие животные отъедаются за лето, а затем, пока не настанет время просыпаться, существуют за счет накопленных жировых запасов. Соответственно, животные, впадающие в спячку, чаще встречаются в северном полушарии. Большая часть суши в южном полушарии располагается близко к экватору, поэтому зимы там мягкие. Однако это не универсальное правило.

Некоторые виды, живущие в условиях теплого климата, также впадают в спячку – такие как, например, карликовый лемур (Cheirogaleus sibreei) на Мадагаскаре и южноафриканский еж в Анголе, Зимбабве и других африканских странах. Более того, период их спячки не ограничивается холодными месяцами.

В ходе исследования сонь-полчков, проводившегося в 2015 году, выяснилось, что их спячка продолжается даже после окончания холодов. Некоторые особи оставались в спячке под землей на протяжении 11.4 месяцев: практически целый год, и это самый длинный период спячки из тех, что наблюдался в дикой природе. Это – “необыкновенно долгое отсутствие”, говорит соавтор исследования Клаудия Бибер, сотрудница Университета ветеринарной медицины в Вене, Австрия.

Кто спит, тот обедает

На территории, где проводилось исследование, только четыре или пять месяцев в году бывают холодными. “Таким образом, очевидно, существуют иные причины (для торпора)”, – полагает она.

Кажется, главная причина заключается в “поведении” европейских буков. У этих деревьев периодически бывают плодовитые годы, в которые они дают небывалый урожай семян, которыми питаются сони-полчки. Каким-то образом зверьки могли предугадывать, будет ли год изобильным, а если нет, они так и оставались под землей. Существуют и другие источники пищи, однако соням требуется дополнительное количество семян бука для производства на свет потомства.

“Они могут питаться фруктами (например, яблоками), и этого им достаточно для того чтобы подкрепиться, но не для производства потомства, и не достаточно для молоди, чтобы набрать достаточное количество жира, – говорит Бибер. – В такие годы они не размножаются и увеличивают вероятность собственного выживания за счет того, что просто остаются под землей”.

Более того, Бибер считает, что у сонь есть еще одна причина спать подольше в укромных убежищах: хищники. Оставаясь вне поля зрения своих врагов, сони исключают для себя вероятность стать добычей хищных птиц семейства соколиных и сов.

“Основная причина гибели мелких млекопитающих проста – их съедают”, – говорит Бибер. Спрятавшаяся в земле соня не испускает никаких запахов – таким образом, ее трудно найти.

Огромные белые бабочки-капустницы в южной Испании делают нечто подобное. Их куколки впадают в спячку на три месяца летом, это явление известно как летняя спячка.

“До недавних пор люди думали, что животные впадают в спячку для экономии энергии, защиты от холодной погоды и нехватки пищи, а сейчас мы думаем, что это скорее служит средством спасения от хищников”, – говорит Томас Руф, который также работает в Университете ветеринарной медицины в Вене, Австрия.

“Мы знаем, что вероятность выживания для животных, впадающих в спячку, приближается к 100%”.

Спать, чтобы выжить

Какая бы из причин не являлась основной, очевидно, что спячка сильно меняет образ жизни животных. Некоторые из сонь, которых изучали Руф и Байбер, достигали возраста 12 лет, что является невероятным для маленьких грызунов (продолжительность жизни диких мышей редко превышает три месяца).

“Благодаря спячке им удается избегать хищников, – подчеркивает Руф. – В этом состоянии также важно обеспечивать поддержание жизнеспособности собственного организма, восстанавливать клетки”.

В 2011 году проводилось исследование, в ходе которого команда ученых установила, что впадающие в спячку животные живут менее интенсивно, накапливают запасы веществ и свойств, необходимых для выживания, и дольше остаются в живых, чем не впадающие в сезонную спячку виды.

“Все впадающие в спячку животные уменьшают количество производимого в год потомства и увеличивают свою продолжительность жизни, – говорит Бибер. – Спячка замедляет темп жизни”.

Это означает, что спячка может оказать влияние на функционирование целых экосистем, изменяя частоту размножения животных, что заставляет хищников искать другую добычу.
Однако при том, что у нас есть предположения, как и почему в процессе эволюции развилась спячка, мы не имеем ни малейшего представления, когда именно это произошло.

“В общем и целом, нет практически никаких ископаемых данных, зато хватает домыслов”, – говорит Руф.

Высказывались предположения, что динозавры, жившие рядом с Северным Полюсом, могли впадать в спячку, чтобы переживать долгие зимы. Однако регулярная спячка, как правило, оставляет следы в костях животных. Во время исследований в 2011 году окаменелых останков динозавров не удалось обнаружить подобного.

Тем не менее, Бибер говорит, что таким явлениям как спячка и летаргия миллионы лет. Например, у представителей всех трех основных групп млекопитающих (клоачные, сумчатые и плацентарные, включая людей) развились такие способы существования, а сами эти группы обособились десятки миллионов лет назад. Это дает основания полагать, что хотя бы некоторые животные, от которых произошли люди, могли впадать в спячку.

А мы чем хуже?

Похоже, однако, что мы утратили некоторые из наших ключевых способностей. Например, наше сердце не может работать, если слишком холодно. Оно сжимается, реагируя на кальций, и если его слишком много, происходит остановка сердца.

Ниже определенной температуры сердце человека не может выводить избыток кальция и останавливается. “Человеческое сердце перестанет работать, если его охладить до 28 градусов по Цельсию”, – говорит Руф.

Сердца животных, впадающих в спячку, наоборот, могут продолжать биться при температуре тела даже в 1 градус Цельсия. Руф утверждает, что у них есть специальные “насосы”, позволяющие выводить кальций, которых нет у нас. Однако это поднимает новый вопрос: почему у человеческих особей нет этих “насосов”? Ключевым фактором может быть наш образ жизни. Процесс эволюции человека протекал в экваториальной Африке, глубоко в тропиках, где запасы еды постоянны. Это означает, что нам не требовалось впадать в спячку для того, чтобы избежать тягот жизни в суровых условиях.

Однако чем больше ученые изучают тропики, тем больше они там находят видов животных, впадающих в спячку, рассказывает Руф. Он открыл, что малый лори может впадать в спячку на периоды до 63 часов между декабрем и февралем. Это особенно поразительно, учитывая, что лори – приматы, то есть относятся к тому же семейству, что люди и обезьяны. До настоящего времени были известны только три вида приматов, впадающих в спячку, все они – лемуры с Мадагаскара.

Малые лори живут в материковой части Азии, и это открытие показывает, что спячка распространена шире, чем кто-либо мог ожидать. Все это означает, что наше тропическое происхождение снизило возможности для развития способностей к спячке. Но не исключило ее полностью. Видимо, столь же важно и то, что мы относимся к числу высших хищников, способных справляться с добычей значительно крупнее себя. Возможно, у нас никогда не возникало надобности впадать в спячку, чтобы избежать такой опасности, как хищники. Не исключено, мы просто несколько крупноваты. В среднем животное, впадающее в спячку, весит 70 граммов.

Существуют, впрочем, исключения из этого правила, наиболее очевидное из них – медведи, но они не впадают в такую глубокую спячку, как другие животные. В частности, они не так сильно понижают температуру тела, поскольку для того, чтобы потом разогреться, им потребуется слишком много энергии. Объективно существует набор факторов, которые могут подтолкнуть животных впадать в спячку, и у людей не наблюдается ни одного из них.

У спячки могут быть и свои недостатки. Например, у впадающих в нее животных обычно отсутствует иммунная система, таким образом, для них существует риск заразиться инфекцией.

Вспомнить все

Как представляется, спячка также влияет на память. В 2001 году Ева Миллеси, сотрудница Университета Вены учила группы бурундуков (Spermophilus citellus) проходить лабиринт. Группы, которые впадали в спячку, имели ослабленную память и забывали все, чему их учили. Однако это не останавливает исследователей, изучающих возможность “сконструировать” человеческую спячку. Анестезиолог Роб Хеннинг из Университета Гронингена в Нидерландах сотрудничает с NASA как раз в этом вопросе. Он говорит, что спячка способна обеспечить будущих астронавтов двумя ключевыми преимуществами.

Она – теоретически – позволит сократить объем дорогостоящих припасов, которые необходимо брать с собой в космос, а также защитит здоровье.
“В числе вещей, особенно раздражающих астронавтов, – необходимость выполнять физические упражнения по шесть часов в день”, – говорит Хеннинг. В противном случае их мышцы и кости атрофируются.

Но упражнения в космосе доставляют мало удовольствия из-за высокой – более 30 градусов – температуры и обилия углекислого газа в воздухе. Если бы астронавты могли впадать в спячку, им бы не пришлось выполнять физические упражнения. “Животные, проводящие по полгода в спячке, не страдают от атрофии мышц или остеопороза”, – говорит Хеннинг.

Спячка могла бы в буквальном смысле спасать жизни.

“Есть данные, что животные, впадающие в спячку, защищены от разрушительного воздействия радиации, а в космосе это действительно очень важно”, – говорит Хеннинг.

В настоящий момент люди могут находиться в безвоздушном пространстве только около года; если человек проводит в космосе больше года, то значительно возрастает риск заболеть раком.

“Если бы мы смогли сделать так, чтобы люди впадали в спячку, и обеспечить им защиту, это позволило бы предпринимать куда более продолжительные космические миссии”, – говорит Хеннинг.

Это также может помочь в долгосрочной колонизации космоса. “В реальности в космосе невозможно завести детей, потому что яйцеклетки и сперма настолько деформируются, что вы никогда не получите правильного потомства”.

“Если мы поймем последовательность нейроэндокринной регуляции, однажды настанет час, когда мы сможем сделать так, чтобы человек впал в спячку, – утверждает Руф. – Мы знаем, что другие приматы, лемуры Мадагаскара, например, впадают в спячку, и, соответственно, у нас есть генетическая структура для образования требуемых субстанций и последовательностей”.

“Я не вижу причин, по которым это было бы невозможно, – говорит Хеннинг. – Это не совсем “да”, но довольно близко к нему. Где угодно можно найти животных, впадающих в спячку, и я не вижу причин, почему в эту категорию не могут попасть люди”.

Конечно, если мы заставим спячку работать, то столкнемся с теми же недостатками этого явления, что и у животных – такими, например, как потеря памяти.

“Вероятно, нам удастся погрузить астронавтов в спячку, но после пробуждения они могут не вспомнить, кто они такие и что должны делать”, – говорит Руф.

Даже если невозможно заставить человека впасть в спячку, имитация некоторых процессов, происходящих в таком состоянии, способна помочь справиться с некоторыми человеческими болезнями. Когда животные находятся в состоянии спячки, их органы кажутся больными: легкие выглядят, как у страдающего астмой, а мозг демонстрирует признаки болезни Альцгеймера. Однако когда они просыпаются, то очень быстро восстанавливаются, и всё возвращается в нормальное состояние.

Хеннинг сравнивает это с тем, если бы им пришлось выпить 10 банок энергетического напитка – так быстро у них восстанавливается здоровье. Например, в результате проводившегося в 2008 году исследования обнаружилось, что белые медведи не теряют костную массу за время спячки. Они – единственные млекопитающие, которым удается этого избегать. Выяснилось, что живущие в дикой природе беременные белые медведицы переносят шестимесячную спячку лучше, чем бурые медведи. Возможно, понимание этого механизма может помочь нам в изучении и лечении остеопороза у людей.

Голландская фармацевтическая фирма Sulfateq тестирует химические препараты, “основанные на защитном эффекте природного механизма спячки”. Один из таких препаратов, SUL-121, был протестирован как возможное средство для лечения заболевания, известного как хроническая обструктивная болезнь легких. До сих пор этот способ лечения либо существует лишь в теории, либо находится на очень ранней стадии разработки. Может случиться и так, что спячка окажется полезной для нас, даже если мы никогда не научимся впадать в нее.

Янв 23, 2018 Ольга

Многие из нас чувствуют себя сонными в зимний период, но мы не можем впасть в спячку, в отличие от многих животных. Медведи скрываются в своих берлогах, колонии летучих мышей прячутся на чердаках и в пещерах, шмели зарываются в почву, а ежи отправляются в свои норы.

Все виды животных впадают в спячку, от насекомых и амфибий до птиц и приматов. И хотя человек и может не выбираться из постели холодными зимними днями, сон в течение длительного времени, к сожалению, не для нас. Все это кажется немного несправедливым. Если зимняя спячка приносит столько выгоды множеству животных, почему мы не можем этого делать?

Причины спячки

Чтобы ответить на этот вопрос, для начала нужно выяснить, почему так делают животные. Наиболее очевидная причина гибернации (зимней спячки) - это холод. Спячка помогает существенно сэкономить энергию. Температура тела снижается, дыхание замедляется, точно так же, как метаболизм и частота сердечных сокращений. Именно в зимнее время впадать в спячку для животных выгоднее всего. Учитывая суровые условия и ограниченное количество еды, множество животных делают выбор в пользу спячки. Они откармливаются в течение лета, а затем живут за счет жировых запасов, пока не наступит время проснуться.

В соответствии с этим гибернация более распространена в Северном полушарии. Большая часть суши в Южном полушарии находится вблизи экватора, поэтому зимы там намного мягче.

Однако это - не твердое правило. Некоторые виды, живущие в теплом климате, также впадают в спячку. Примером может служить карликовый лемур на Мадагаскаре или южноафриканский еж, живущий на территории Анголы и Зимбабве.

Сони-рекордсмены

Более того, гибернация не ограничивается холодными месяцами. В 2015 году ученые исследовали сонь. Они обнаружили, что у этих животных гибернация продолжается, даже когда морозы отступают. Некоторые из этих животных спят под землей на протяжении 11,4 месяцев. Это самый длинный период спячки, который был зарегистрирован в дикой природе. При этом в области исследования было холодно только 4-5 месяцев. Очевидно, для гибернации есть и другие причины, помимо холода. В случае с сонями разгадка крылась в плодоношении местных европейских буков. Иногда они плодоносят намного лучше, чем в другие годы, и производят небывалый урожай семян, которыми питаются сони. Каким-то образом животные предсказывали, когда это произойдет, и если урожай был небогатым, оставались под землей. Сони могут употреблять в пищу и другие растения, однако без семян бука они не смогут набрать достаточную жировую массу, чтобы воспроизводить потомство. Кроме того, это потомство также не сможет выжить без семян. Поэтому в неурожайные годы сони пропускают период размножения и остаются под землей. Это увеличивает их шансы на выживание.

Как избавиться от хищников?

Кроме того, у этих животных есть еще одна причина оставаться в норах: хищники. Оставаясь под землей, сони становятся недосягаемыми для сов и других хищных птиц. А это как раз и является основной причиной смерти маленьких млекопитающих. Под землей животное значительно труднее найти.

До недавнего времени мы воспринимали гибернацию как способ экономить энергию, защиту от холодной погоды и решение проблемы с нехваткой продовольствия. Однако сейчас ученые думают, что с помощью спячки животные могут избежать хищников. Показатели выживаемости в период спячки близки к 100%.

Изменение способа жизни

Какой бы ни была причина, но гибернация, кажется, изменила способ жизни животных. К примеру, некоторые из сонь, которых изучали ученые, достигали возраста 12 лет. Это экстраординарно для небольшого грызуна, который в дикой природе в среднем живет не более трех месяцев. Гибернация помогает им избегать хищников.

Исследование 2011 года показывает, что все животные, склонные к гибернации, больше энергии тратят на собственное выживание и, как следствие, увеличивают продолжительность жизни. При этом темпы воспроизведения потомства падают. Спячка замедляет темп жизни.

Это значит, что гибернация может влиять на жизнь целых экосистем, изменяя скорость, с которой животные размножаются, и заставляя хищников искать альтернативную добычу.

Когда животные начали впадать в спячку?

Но хотя ученые и имеют несколько идей относительно того, почему возникло само явление гибернации, они не имеют ни малейшего представления о том, когда это произошло. Было высказано предположение, что динозавры, живущие вблизи Северного полюса, возможно, впадали в спячку. Тем не менее, регулярная гибернация оставляет микроследы в структуре костей животных, но ни одно из исследований не обнаружило подобных доказательств.

Несмотря на отсутствие этих доказательств, гибернация и апатия явно развивались миллионы лет. Например, все три основные группы млекопитающих используют эти методы, а их развитие стало различаться десятки миллионов лет назад. Это говорит о том, что, по крайней мере, некоторые животные, от которых произошел человек, также могли впадать в спячку.

Что мешает человеку спать всю зиму?

Тем не менее, человек потерял ключевые способности для гибернации. К примеру, наше сердце не может работать, если становится слишком холодно. Сердце человека не может работать при переизбытке кальция, в таком случае оно останавливается. Ниже определенной температуры наш организм не может выводить кальций, поэтому сердце прекращает работу. Человеческое сердце останавливается при температуре тела ниже 28 градусов.

В отличие от нас, сердце животного, которое впадает в спячку, может продолжать работать при температуре тела в один градус. У них есть специальные насосы для удаления кальция, которых нам не хватает.

Отсюда возникает еще один вопрос: почему наш организм не имеет таких приспособлений? Наш образ жизни может быть ключевым фактором.

Во всем виновато происхождение?

Человек развивался в экваториальной Африке, глубоко в тропиках, где не существует особых проблем с пищей. Это значит, что мы не нуждались в гибернации, чтобы пережить суровые условия. Те не менее, в тех же тропиках есть достаточно много животных, которые впадают в спячку. Это касается и карликовых лори.

Они особенно бросаются в глаза, поскольку лори - приматы, и относятся к той же семье, что обезьяны и люди. До сих пор были известны только три вида приматов, которые впадают в спячку, и все они являются лемурами из Мадагаскара. Однако лори живет на континенте, поэтому открытие указывает на то, что среди приматов гибернация является более распространенной, чем мы могли ожидать.

Это значит, что наше тропическое происхождение снижает вероятность того, что человек смог бы развить способность к спячке, однако само по себе не исключает его.

Не менее важным является то, что человек тоже хищник, поэтому сам решает, на какую добычу сегодня охотиться. Поэтому нам не нужна была спячка, чтобы избежать хищников.

Размеры тела

Еще одна причина может крыться в размерах тела. Средний вес животных, которые впадают в спячку, ровняется 70 г. Очевидным исключением из этого правила является медведь, однако он не впадает в спячку так глубоко, как другие животные. Они не настолько сильно понижают температуру тела, ведь понадобилось бы много энергии, чтобы снова согреться.

По сути, есть контрольный список факторов, которые побуждают животных к гибернации, но к человеку не имеет отношения ни один из них.

Группа экспертов при Европейском космическом агентстве изучает, есть ли безопасный способ погрузить человека в состояние «спячки». Один из экспертов, учёный-невролог из Оксфордского университета Владислав Вязовский, в своей статье, опубликованной в издании The Conversation, рассказывает о том, зачем это нужно и какие могут быть последствия.

Животные впадают в спячку, потому что для них это оптимальный способ переждать то время, когда трудно найти корм. В этот период химические реакции в организме замедляются. Частота сердечных сокращений, дыхание, потребление энергии - все эти показатели уменьшаются. Может снизиться и температура тела.

Умение впадать в спячку пригодилось бы и человеку, особенно если он в течение нескольких лет живёт в космическом аппарате, который летит за пределы Солнечной системы. Путешествие к Марсу, ближайшей к нам планете, может занять на нынешнем этапе технического прогресса около восьми месяцев. А путь за пределы Солнечной системы растянулся бы на несколько лет, даже если космический корабль будет лететь со скоростью света.

Если будет возможность погрузиться в длительный «сон», то долгие путешествия были бы менее утомительными для астронавтов. Более того, так они сохранили бы свои жизненные ресурсы.

Предложения «усыплять» космонавтов уже звучали. В 2015 году доктор Марк Шаффер из Атланты разъяснил, что можно использовать систему под названием Rhino Chill. Через нос в организм поступает охлаждающая жидкость, температура тела постепенно понижается до 32 градусов Цельсия - человек входит в состояние онемения. Когда экипаж достигает места назначения, подача жидкости прекращается, и это позволяет астронавтам проснуться. Это означает, что до Марса они могли бы добраться в небольшой капсуле.

В медицине в состояние оцепенения сейчас иногда вводят критических больных, которые получили травмы, но этот метод не применяют больше недели.

В отличие от человека, животные «знают», как безопасно и спонтанно входить в состояние оцепенения. Вопросу о том, как они это делают, посвящено множество исследований, но пока нашлось мало вразумительных ответов. Возможно, режим спячки запускается «снизу вверх», то есть изменения сначала происходят в отдельных клетках организма на молекулярном уровне. Есть теория, что процесс идет «сверху вниз», то есть нервная система или гормоны подают сигналы организму.

Главной опасностью для человека, если он будет входить в спячку, являются возможные последствия для мозга. Ошибочно думать, что животные находятся в спячке по полгода - они регулярно выходят из этого состояния, чтобы погрузиться в обычный глубокий сон. Это заставило некоторых учёных предположить, что спячка - это «бессонное» состояние. Есть вероятность, что оно может изменить мозг, если тот не будет восстанавливаться с помощью механизмов сна. К тому же мозг очень чувствителен к недостатку кислорода и нуждается в защите на то время, когда снижена подача крови и питательных веществ к нему.

Также известно, что «спячка» реорганизует синаптические связи, а они являются основой нашей памяти. При этом исследования на животных, например на летучих мышах, показывают, что большинство воспоминаний сохраняются даже после многих месяцев, проведённых в состоянии почти полной нейронной депрессии.

Пока учёные не уверены, возможно ли безопасно погружать человека в спячку. Для этого, как пишет Владислав Вязовский, необходимо изучить ключевые участки мозга и определить ключевые молекулярные пути, которые регулируют функцию сна.

Профессор кафедры фармации Первого московского государственного института имени И.М. Сеченова Евгений Абизов (ранее около 15 лет там же преподавал биологию, зоологию, теорию эволюции. - Прим. ред.) рассказал, что у животных есть свои способы «поддерживать здоровье» в спячке. Например, медведи долго готовятся к ней - накапливают жир. В берлоге они сосут лапу, благодаря этому выделяется желудочный сок и работа желудочно-кишечного тракта поддерживается на минимальном уровне. Если бы этого не происходило, не работали бы - также на минимальном уровне - другие органы: отмирали бы клетки головного мозга, останавливался бы кровоток, вследствие чего наступила бы смерть животного.

Евгений Абизов напомнил, что коммерческие компании уже довольно давно «замораживают» безнадежно больных людей, находящихся в коме. Этот бизнес рассчитан на тех, кто верит, что в будущем их можно будет «оживить». Но пока, как отмечает Евгений Абизов, не придуман способ, позволяющий восстановить функции «замороженного» организма.

Заведующий отделением сомнологии Федерального научно-клинического центра оториноларингологии ФМБА Александр Мельников отметил, что, прежде чем тестировать препараты для «спячки» на людях, необходимо, как это обычно и делается, провести исследования на животных.

Пока я отношусь скептически к этой идее, всё это похоже скорее на бред, - сказал он. - Если сейчас кто-то начнёт проводить эксперимент прямо на человеке, тот может просто умереть. Это опасно.