Talvinen hibernointi

Hei, Lykkers! Talvella taloa säästäen, lämpö vain juuri ja juuri päällä, suurin osa huoneista suljettuna, pitää olennaiset järjestelmät toiminnassa ilman tarpeetonta polttoaineen kulumista kuukausittain turhaan.

Talvihorrokseen vaipuva eläimen ruumis käyttää tarkalleen samaa strategiaa itsellään, säätäen lähes kaiken alas lukuun ottamatta aivan välttämätöntä eloonjäämiseen.

Mitä oikeastaan hidastuu kehossa

Ruumiinlämpö laskee voimakkaasti talvihorruksen aikana, sydämen syke laskee dramaattisesti ja hengitys muuttuu matalaksi ja harvinaiseksi. Tuo muutos voi olla hämmästyttävä, mäyrän syke voi laskea noin 200 lyönnistä minuutissa ollessaan aktiivinen muutamaan lyöntiin minuutissa syvän horroksen aikana.

Jätteen tuotanto hidastuu tai pysähtyy lähes kokonaan, sivuvaikutuksena siitä kuinka vähän ruumiin järjestelmät prosessoivat tässä tilassa.

Metabolinen taso voi yleisesti laskea murto-osaan normaalista tasostaan, joskus jopa yhteen prosenttiin siitä mitä aktiivinen eläin kuluttaa yhdessä päivässä, osittain saavutettuna polttoaineen lähteiden siirtymisellä poispäin glukoosista ja kohti hitaasti hajoavia varastoituja energiavarantoja koko kauden aikana.

Miksi eläin ei ole yksinkertaisesti tajuton koko ajan

Aivot toimivat merkittävästi hitaammin mutta eivät sammu kokonaan, tietyt toiminnot pysyvät aktiivisina erityisesti ympäröivän ympäristön seuraamiseksi vaarojen tai merkittävien lämpötilan muutosten varalta. Horros itsessään ei ole yhtä jatkuvaa venytystä, se on jaettu toistuviin sykleihin syvää horrosta keskeyttävillä heräämisen jaksoilla, jolloin ruumiinlämpö nousee takaisin lähelle normaalia tasoa lyhyen aikaa ennen kuin eläin palaa horrokseen uudestaan.

Tutkijat eivät vieläkään ole täysin varmoja miksi nämä kalliit heräämiset tapahtuvat, sillä lämmittäminen takaisin kuluttaa kohtuuttoman suuren osan eläimen kokonaisen talven energiabudjetista, mutta immuunijärjestelmän toiminta käynnistyy uudelleen nimenomaan näiden lyhyiden lämpimien jaksojen aikana, mikä viittaa siihen että tauot voivat olla osittain olemassa antaakseen mahdollisuuden ruumiin puolustusjärjestelmiin kuroa umpeen ylläpidon suhteen, jota horros itse ei mahdollista.

Huomattavasti, huolimatta kuukausien toimettomuudesta ja ravinnon vähenemisestä, monet horrostajat nousevat keväällä esiin menettämättä yllättävän vähän lihaskudosta, asia johon lihasten säilyttämismekanismeista kiinnostuneet tutkijat toivovat voivan lopulta vaikuttaa hoitoihin ihmisille pidemmän liikkumattomuuden edessä.

Miksi jokainen eläin ei ota samaa lähestymistapaa

Kaikki horrostajat eivät mene yhtä syvälle, ja erot paljastavat paljon tehdyistä uhrauksista.

Maamyyrät ja mäyrät vaipuvat todelliseen syvään horrokseen, ruumiinlämmön laskiessa lähelle nollaa pitkäaikaiseksi aikaa, kun taas mustat karhut menevät matalampaan versioon, joskus sitä kutsutaan pesimiseksi, pitäen ruumiinlämmön vain kohtalaisesti alentuneena jotta emokarhu voi silti synnyttää ja imettää poikasia talvikuukausien aikana ilman syvää fysiologista alasajoa, jota syvästi horrosiin vaipuvat kokevat.

Tuo syvyydessä oleva ero tuo mukanaan todellisen vaihdon, syvempi horros säästää enemmän energiaa mutta vaatii enemmän aikaa toipua mikäli eläimen täytyy vastata nopeasti uhkaan, kun taas kevyempi versio kuten pesiminen tekee jonkin verran energiansäästöjä vastineeksi siitä että pysyy herkempänä koko kauden ajan.

Ilmasto vaikuttaa siihen mihin strategiaan laji asettuu myös, eläimet alueilla joilla on lyhyemmät, leudommat talvet osoittavat usein matalampaa, keskeytetttävämpää horrostaa kuin läheiset sukulaiset jotka elävät pidempien, karkeampien kylmien olosuhteiden kanssa pohjoisempana.

Joten sen alla mikä näyttää pitkältä, liikkumattomalta unelta, horrostava eläimen ruumis toimii tarkkaan hallittuna alasajo, ei sammutettu. Rehellisesti sanottuna, hyvin harvat suunnitellut järjestelmät hallitsevat energiansäästöjä lähellekään niin tehokkaasti.