Yuzlab hayvonlar turlari qishlashi mumkin. Ularning organizmlarida metabolizm tezligi o'n barobar kamayadi. Ular ovqatlana olmaydilar va nafas olishmaydi. Bu holat eng katta ilmiy sirlardan biri bo'lib qolmoqda. Uni hal qilish onkologiyadan tortib, kosmik parvozlargacha bo'lgan ko'plab sohalarda yutuqlarga olib kelishi mumkin. Olimlar odamni qish uyqusiga majburlamoqchi.
"Men Shvetsiyada bir yil ishladim va bir yil davomida goferlarni uxlay olmadim", deb tan oladi Rossiya Fanlar akademiyasining Nazariy va eksperimental biofizika instituti katta ilmiy xodimi Lyudmila Kramarova (Pushchino).
G'arbda laboratoriya hayvonlarining huquqlari batafsil bayon etilgan - Inson huquqlari deklaratsiyasi dam oladi. Ammo kutish holatini o'rganish bo'yicha tajribalar o'tkazib bo'lmaydi.
– Savol tug‘iladi, agar gofer uyida havo iliq bo‘lsa va qornidan oziqlansa, ular nima uchun uxlashlari kerak? Gophers ahmoq emas. Mana, laboratoriyamizda ular men bilan tezda uxlab qolishardi!
Eng mehribon Lyudmila Ivanovna barmog'ini stolga qattiq urib, o'z joyida yashagan laboratoriya goferi haqida gapiradi. "Susya!" u eshikdan chaqirdi. "To'lash-to'lash!" – deb javob berdi gopher, bu umuman bo'ysunmagan. Bu Susya uyda uch yilda bir marta ham uxlamadi. Qishda, kvartirada sezilarli darajada sovuqlashganda, u radiatorning ostiga chiqib, boshini isitdi. "Nima uchun?" — soʻradi Lyudmila Ivanovna. Balki uyquning tartibga soluvchi markazi miyaning biror joyidadir? Olimlar hali bilishmaydi. Qish uyqusining tabiati zamonaviy biologiyaning asosiy intrigalaridan biridir.
Vaqtinchalik o'lim
Microsoft tufayli bizning tilimiz boshqa mashhur so'z bilan boyidi - hibernatsiya. Bu energiya sarfini minimallashtirish uchun Windows Vista kompyuterga kiradigan rejimning nomi. Mashina o'chirilganga o'xshaydi, lekin barcha ma'lumotlar bir vaqtning o'zida saqlanadi: men tugmani bosdim - va hamma narsa hech narsa bo'lmagandek ishladi. Xuddi shu narsa tirik organizmlar bilan sodir bo'ladi. Minglab turli xil turlar - ibtidoiy bakteriyalardan rivojlangan lemurlargacha - vaqtincha "o'lish" mumkin, bu ilmiy jihatdan qishlash yoki gipobioz deb ataladi.
Klassik misol - gophers. Gophers haqida nima bilasiz? Sincap oilasidan oddiy bunday kemiruvchilar. Ular o'zlarining minklarini qazishadi, o'tlarni eyishadi, nasl berishadi. Qish kelganda gophers er ostiga tushadi. Bu erda, ilmiy nuqtai nazardan, eng qiziq narsa sodir bo'ladi. Gopher qishlashi 8 oygacha davom etishi mumkin. Sirtda, sovuq ba'zan -50 ga etadi, teshik -5 gacha muzlaydi. Keyin hayvonlarning oyoq-qo'llarining harorati -2 ga, ichki organlar esa -2,9 darajaga tushadi. Aytgancha, qishlash paytida gopher faqat uch hafta davomida ketma-ket uxlaydi. Keyin u bir necha soat qish uyqusidan chiqadi va keyin yana uxlab qoladi. Biokimyoviy tafsilotlarga kirmasdan, aytaylik, u siyish va cho'zish uchun uyg'onadi.
Muzlatilgan yer sincap sekin harakatda yashaydi: uning yurak urishi daqiqada 200-300 dan 1-4 gacha tushadi, epizodik nafas olish - 5-10 nafas, keyin esa bir soat davomida ularning to'liq yo'qligi. Miyaning qon bilan ta'minlanishi taxminan 90% ga kamayadi. Oddiy odam bunga yaqin hech narsadan omon qololmaydi. U hatto qish uyqusida harorati biroz pasayib ketadigan ayiq kabi bo'la olmaydi - 37 dan 34-31 darajagacha. Bu uch-besh daraja biz uchun etarli bo'lar edi: tana yurak urish tezligini, nafas olish ritmini ushlab turish va tana haroratini normal holatga qaytarish uchun yana bir necha soat kurashgan bo'lardi, ammo energiya resurslari tugagach, o'lim muqarrar.
tukli kartoshka
Gopher uxlayotganda qanday ko'rinishini bilasizmi? — deb so‘radi Hujayra biofizikasi instituti katta ilmiy xodimi Zarif Amirxonov. “Yerto'ladan olingan kartoshka kabi. Qattiq va sovuq. Faqat mo'ynali.
Ayni paytda, gopher gopherga o'xshaydi - u quvnoq urug'larni kemiradi. Tasavvur qilish oson emaski, bu quvnoq jonzot to'satdan hech qanday sababsiz bema'nilik holatiga tushib, yilning ko'p qismini shunday o'tkazishi va keyin yana hech qanday sababsiz bu bema'nilikdan "tushib ketishi" mumkin.
Gipobiozning sirlaridan biri shundaki, hayvon o'z holatini mustaqil ravishda tartibga solishga qodir. Buning uchun atrof-muhit haroratining o'zgarishi mutlaqo kerak emas - Madagaskardagi lemurlar qish uyqusiga tushadi. Yiliga bir marta ular bo'shliqni topib, kirish joyini vilkasini to'ldirishadi va tana haroratini +10 darajaga tushirib, etti oy davomida yotishadi. Va ko'chada bir vaqtning o'zida hammasi bir xil +30. Ba'zi yer sincaplari, masalan, turkistonliklar ham issiqda qishlashlari mumkin. Bu atrofdagi haroratda emas, balki ichidagi metabolizmda: metabolizm tezligi 60-70% ga tushadi.
"Ko'ryapsizmi, bu tananing butunlay boshqacha holati", deydi Zarif. - Tana harorati sabab emas, balki oqibatda tushadi. Boshqa tartibga solish mexanizmi ishga tushirildi. O'nlab oqsillarning funktsiyalari o'zgaradi, hujayralar bo'linishni to'xtatadi, umuman olganda, tana bir necha soat ichida butunlay qayta quriladi. Va keyin bir necha soat ichida u qayta tiklanadi. Hech qanday tashqi ta'sir.
O'tin va pechka
Qish uyqusining o'ziga xosligi shundaki, hayvon tashqi yordamisiz avval sovib, keyin isinishi mumkin. Savol shundaki, qanday qilib?
"Bu juda oddiy", deydi Lyudmila Kramarova. "Jigarrang yog 'to'qimasi, eshitdingizmi?
Barcha issiq qonli hayvonlar, shu jumladan odamlar, bu sirli jigarrang yog'ga ega. Bundan tashqari, chaqaloqlarda bu kattalarnikiga qaraganda ancha yuqori. Uzoq vaqt davomida uning tanadagi roli umuman tushunarsiz edi. Aslida, oddiy yog 'bor, nega jigarrang ham?
- Shunday qilib, jigarrang yog' pechka rolini o'ynaydi, - tushuntiradi Lyudmila, - oq yog' esa shunchaki o'tin.
Jigarrang yog 'tanani 0 dan 15 darajagacha isitishga qodir. Va keyin boshqa matolar ishga kiritiladi. Ammo biz pechka topdik, bu uning qanday ishlashini aniqladik degani emas.
"Bu mexanizmni ishga tushiradigan narsa bo'lishi kerak", deydi Zarif. - Butun organizmning ishi o'zgarmoqda, demak, bularning barchasini boshqaradigan va ishga tushiradigan ma'lum bir markaz mavjud.
Aristotel qish uyqusini o'rganishni vasiyat qildi. Ilm-fan 2500 yildan beri shunday qilib kelmoqda, deyish mumkin emas. Jiddiy ravishda bu muammo faqat 50 yil oldin ko'rib chiqila boshlandi. Asosiy savol: tanadagi uyqu mexanizmini nima qo'zg'atadi? Agar biz uni topsak, biz uning qanday ishlashini tushunamiz va agar u qanday ishlashini tushunsak, uxlamaydigan odamlarda qish uyquini qanday qo'zg'atishni o'rganamiz. Ideal holda, biz siz bilanmiz. Bu fanning mantiqidir. Biroq, gipobioz bilan oddiy mantiq ishlamadi.
Hammasi oxiridan boshlandi. 1952 yilda nemis tadqiqotchisi Kroll shov-shuvli tajriba natijalarini e'lon qildi. Mushuk va itlar tanasiga uxlayotgan hamster, tipratikan va yarasalar miyasining ekstraktini kiritib, uxlamaydigan hayvonlarda gipobioz holatini keltirib chiqardi. Muammo yanada chuqurroq ko'rib chiqila boshlaganida, gipobiyoz omili nafaqat miyada, balki umuman uxlayotgan hayvonning har qanday organida mavjudligi ma'lum bo'ldi. Agar ularga qon plazmasi, oshqozon ekstrakti va hatto uxlab yotgan yer sincaplarining siydigi yuborilsa, kalamushlar itoatkorlik bilan qish uyqusiga ketishdi. Bir stakan gofer siydigidan maymunlar ham uxlab qolishdi. Effekt doimiy ravishda takrorlanadi. Biroq, u ma'lum bir moddani ajratishga bo'lgan barcha urinishlarda ko'paytirishni qat'iyan rad etadi: siydik yoki qon gipobiyozni keltirib chiqaradi, ammo ularning tarkibiy qismlari alohida emas. Na yer sincaplari, na lemurlar, na umuman, tanadagi qishki uyquga ketganlarning birortasi ham ularni boshqalardan ajratib turadigan hech narsa topilmadi.
Gipobiyoz omilini izlash 50 yildan beri davom etmoqda, ammo natija deyarli nolga teng. Na qish uyqusi uchun mas'ul bo'lgan genlar, na uni keltirib chiqaradigan moddalar topilmadi. Ushbu holat uchun qaysi organ javobgar ekanligi aniq emas. Turli tajribalar buyrak usti bezlari, gipofiz bezi, gipotalamus va qalqonsimon bezni "shubhalilar" ro'yxatiga kiritdi, ammo har safar ular jarayonning shunchaki ishtirokchilari ekanligi, lekin uning tashabbuskori emasligi ma'lum bo'ldi.
"Ushbu iflos fraksiyadagi barcha moddalardan uzoqda samarali ekanligi aniq", deydi Lyudmila Kramarova. - Xo'sh, faqat bizda ular ham borligi uchun. Er sincaplari bilan bizning hayotimiz uchun mas'ul bo'lgan minglab oqsillar va peptidlar o'rganildi. Ammo ularning hech biri - to'g'ridan-to'g'ri, hech bo'lmaganda - qish uyqusi bilan bog'liq emas.
Uxlayotgan goferning tanasida faqat moddalar kontsentratsiyasi o'zgarishi aniq aniqlangan, ammo u erda yangi narsa paydo bo'ladimi yoki yo'qmi hali noma'lum. Olimlar qanchalik oldinga siljishsa, muammo sirli "uyqu omili" emas, deb o'ylashga moyil bo'ladi.
"Ehtimol, bu biokimyoviy hodisalarning murakkab ketma-ketligi", deydi Kramarova. - Ehtimol, kokteyl harakat qiladi, ya'ni ma'lum miqdordagi moddalarning ma'lum bir konsentratsiyadagi aralashmasi. Ehtimol, bu kaskaddir. Ya'ni, bir qator moddalarning izchil ta'siri. Bundan tashqari, bu, ehtimol, hammada mavjud bo'lgan uzoq vaqtdan beri ma'lum bo'lgan oqsillar.
Ma'lum bo'lishicha, kutish holati barcha ma'lum bo'lganlar bilan tenglamadir. Bu qanchalik sodda bo'lsa, uni hal qilish shunchalik qiyin bo'ladi.
To'liq tartibsizlik
Qish uxlash qobiliyati bilan tabiat to'liq tartibsizlik qildi. Chaqaloqlarni sut bilan boqish, tuxum qo'yish, doimiy tana haroratini saqlash - bu fazilatlar evolyutsiya daraxtining shoxlariga chiroyli tarzda osilgan. Va gipobiyoz bir turda aniq namoyon bo'lishi mumkin va ayni paytda uning eng yaqin qarindoshida butunlay yo'q bo'lishi mumkin. Misol uchun, sincaplar oilasiga mansub marmotlar va yer sincaplari olti oy davomida norkalarida uxlashadi. Va sincaplarning o'zlari hatto eng qattiq qishda ham uxlashni o'ylamaydilar. Ammo ba'zi yarasalar (ko'rshapalaklar), hasharotxo'rlar (kirpilar), marsupiallar va primatlar (lemurlar) qishki uyquga tushadilar. Ammo ular goferlarning ikkinchi amakivachchalari ham emas.
Ba'zi qushlar, sudraluvchilar, hasharotlar uxlaydi. Umuman olganda, tabiat qishki uyqu sifatida boshqalarni emas, balki ularni qanday asosda tanlagani juda aniq emas. Va u tanladimi? Hatto qishki uyqu bilan umuman tanish bo'lmagan turlar ham, ma'lum sharoitlarda, bu nima ekanligini osongina taxmin qilishadi. Misol uchun, qora dumli dasht iti (kemiruvchilar oilasi) suv va oziq-ovqatdan mahrum bo'lsa va qorong'i, sovuq xonaga joylashtirilsa, laboratoriya sharoitida uxlab qoladi.
Ko'rinishidan, tabiat mantig'i aynan shunga asoslanadi: agar tur omon qolish uchun ochlik mavsumida omon qolishi kerak bo'lsa, unda gipobioz bilan zahiradagi variant mavjud.
"Aftidan, biz har qanday tirik mavjudotga xos bo'lgan qadimiy tartibga solish mexanizmi bilan shug'ullanyapmiz", deb o'ylaydi Zarif. - Va bu bizni paradoksal fikrga olib keladi: goferlarning uxlashi ajablanarli emas. Ajablanarlisi shundaki, biz o'zimiz qish uxlamaymiz. Ehtimol, agar evolyutsiyada hamma narsa to'g'ri chiziqda, ya'ni eski sifatlarni saqlab, yangi sifatlarni qo'shish tamoyiliga muvofiq rivojlansa, biz gipobiyozga juda qodir bo'lar edik.
Biroq, olimlarning fikriga ko'ra, qish uyqusi bilan bog'liq bo'lgan odam butunlay umidsiz emas. Aborigen avstraliyaliklar, marvaridlar, hind yogislari tananing fiziologik funktsiyalarini minimallashtirishi mumkin. Ushbu mahoratga uzoq mashg'ulotlar orqali erishilsin, ammo bunga erishildi! Hozircha hech bir olim odamni to'liq uyqu uyqusiga qo'ya olmagan. Narkoz, letargik uyqu, koma gipobiyozga yaqin bo'lgan holatlardir, ammo ular boshqacha asosga ega va ular patologiya sifatida qabul qilinadi.
Yaqinda ukrainalik shifokorlar odamni qish uyqusiga kiritish bo'yicha tajribalarni boshlaydilar. Ular ishlab chiqqan usul ikki omilga asoslanadi: havodagi karbonat angidridning yuqori darajasi va past haroratlar. Ehtimol, bu tajribalar qish uyqusining mohiyatini to'liq tushunishga imkon bermaydi, lekin hech bo'lmaganda gipobiyozni to'liq klinik protseduraga aylantiradi.
Bemor uyquga yuborildi
Kutish vaqtida gopher nafaqat sovuqdan, balki asosiy gopher kasalliklaridan ham qo'rqmaydi: ishemiya, infektsiyalar va onkologik kasalliklar. Vabodan uyg'ongan hayvon bir kunda o'ladi va agar u uyqu holatida yuqsa, u parvo qilmaydi. Shifokorlar uchun katta imkoniyatlar mavjud. Xuddi shu behushlik tana uchun eng yoqimli holat emas. Nega uni tabiiyroq kutish rejimi bilan almashtirmaslik kerak?
Vaziyatni tasavvur qiling: bemor hayot va o'lim yoqasida, soat hisoblaydi. Va ko'pincha bu soatlar operatsiyani bajarish yoki donorni topish uchun etarli emas. Va qish uyqusida deyarli har qanday kasallik sekin harakatda bo'lgani kabi rivojlanadi va biz endi soatlar haqida emas, balki kunlar yoki hatto haftalar haqida gapiramiz. Tasavvuringizga erkinlik bersangiz, bir kun kelib ularni davolash uchun zarur vositalar topiladi degan umidda umidsiz bemorlar gipobioz holatiga tushib qolganini tasavvur qilishingiz mumkin. Kriyonika bilan shug'ullanadigan firmalar shunga o'xshash narsani qilishadi, faqat ular allaqachon o'lgan odamni muzlatib qo'yishadi va suyuq azotda o'n yil davomida yotgan organizmni tiklash qiyin.
Kutish mexanizmi turli kasalliklarni tushunishga yordam beradi. Masalan, bolgar olimi Veselin Denkov o'zining "Hayot chekkasida" kitobida uxlab yotgan ayiqning biokimyosiga e'tibor berishni taklif qiladi: "Agar olimlar tanaga kiradigan moddani (ehtimol, gormon) sof shaklda olishga muvaffaq bo'lishsa. Ayiqlarning gipotalamusidan, ularning yordami bilan uyqu paytida hayot jarayonlari tartibga solinadi, keyin ular buyrak kasalligi bilan og'rigan odamlarni muvaffaqiyatli davolashlari mumkin.
Hozirgacha shifokorlar qish uyqusidan foydalanish g'oyasidan juda ehtiyot bo'lishadi. Shunga qaramay, to'liq tushunilmagan hodisa bilan shug'ullanish xavfli.