چگونه سنجاب‌ها بدون غذا و آب زمستان را سپری می‌کنند؟

1

آیا می‌توانید تصور کنید که ماه‌های سرد زمستان را بدون غذا و آب پشت سر بگذارید؟ برای ما غیرممکن به نظر می‌رسد، اما برای سنجاب زمینی سیزده‌خطی، یک موجود کوچک از دشت‌های آمریکای شمالی، این وضعیت کاملاً طبیعی است.

آن‌ها بدون حتی قطره‌ای آب یا لقمه‌ای غذا، دوره‌ی طولانی خواب زمستانی خود را به‌راحتی پشت سر می‌گذارند.

این پدیده‌ی شگفت‌انگیز، موضوع تحقیقی جدید توسط گروهی از متخصصان زیست‌شناسی مولکولی و فیزیولوژی شده است.

در دانشکده پزشکی دانشگاه ییل، گروهی از دانشمندان به بررسی بیومکانیک خاص این سنجاب‌ها پرداخته‌اند.

یافته‌های چشمگیر آن‌ها اخیراً منتشر شده و اسرار بقا در زمستان این موجودات خارق‌العاده را روشن کرده است.

چگونه سنجاب‌ها در سرما می‌خوابند؟

تحقیقات مستند در سال‌های اخیر نشان داده است که این سنجاب‌های زمینی هر سال به مدت شش تا هشت ماه در زمستان سخت آمریکای شمالی به خواب زمستانی می‌روند.

در طول این دوره، آن‌ها نه غذایی می‌خورند و نه آبی می‌نوشند، حتی در زمان‌های کوتاه و پراکنده‌ای که بیدار می‌شوند.

در تلاش اخیر خود، دانشمندان سعی کردند معمای این پدیده را حل کنند.

تعادل شیمیایی بدن سنجاب

با بررسی عمیق‌تر بیوشیمی بدن سنجاب‌های در حال خواب زمستانی، تیم دانشگاه ییل دریافت که این موجودات سطح یون‌های خون خود را در حد سنجاب‌های فعال حفظ می‌کنند.

آن‌ها با ذخیره مؤثر آب در بدن و انتقال ذخایر یون به بخش‌هایی از بدن که جذب جریان خون نمی‌شوند، به این تعادل دست می‌یابند.

مطالعه همچنین جنبه‌ی جالبی از فعالیت هورمونی سنجاب‌ها را آشکار کرد. برخی هورمون‌ها در بدن سنجاب به‌عنوان ضد دیورتیک عمل می‌کنند و به حفظ آب کمک می‌کنند.

علاوه بر این، بخش‌هایی از مغز سنجاب که مسئول تولید این هورمون‌ها هستند، حتی در طول خواب زمستانی فعال می‌مانند.

خاموش کردن حس تشنگی: چگونه این کار را می‌کنند؟

محققان مشتاق بودند تا مکانیسمی را که به سنجاب‌ها امکان می‌دهد حس تشنگی را در طول خواب زمستانی خاموش کنند، کشف کنند.

آن‌ها مشاهده کردند که وقتی به سنجاب‌هایی که از خواب زمستانی بیدار شده‌اند یا در لحظات کوتاه بیداری آن‌ها آب داده می‌شود، آن‌ها به‌شدت از نوشیدن آب خودداری می‌کنند، بدون اینکه تلاشی برای سرکوب حس تشنگی داشته باشند.

در مقابل، سنجاب‌ها به‌راحتی نمک را می‌پذیرفتند که به نظر می‌رسد در فرآیند خواب زمستانی نقش دارد.

بررسی مکانیسم عصبی

برای یافتن مکانیسم‌های کنترل تشنگی، محققان بیان پروتئین در مغز، فعالیت عصبی و واکنش نورون‌ها به هورمون‌های تحریک‌کننده تشنگی را تجزیه و تحلیل کردند.

آن‌ها دریافتند که نورون‌ها همان‌طور که در زمان فعال بودن سنجاب واکنش نشان می‌دهند، در طول خواب زمستانی نیز عمل می‌کنند.

به نظر می‌رسد یک مکانیسم خاص مغزی مانع از ارسال سیگنال‌های عصبی به حس تشنگی می‌شود.

اگرچه مکانیسم دقیق این سرکوب تشنگی همچنان یک راز باقی مانده است، تیم تحقیقاتی مصمم به کشف آن است.

پیامدهای بقا برای انسان

کشفیات شگفت‌انگیز در مورد مکانیزم خواب زمستانی سنجاب‌های سیزده‌خطی پیامدهایی فراتر از دنیای حیوانات دارد.

دانشمندان معتقدند که این یافته‌ها می‌تواند دیدگاه ما را نسبت به بقای انسان در شرایط سخت متحول کند.

• به‌عنوان مثال، توانایی سرکوب تشنگی و حفظ منابع بدن می‌تواند به توسعه تکنیک‌های پزشکی پیشرفته برای بیمارانی که تحت جراحی‌های طولانی یا مراقبت‌های ویژه قرار دارند، کمک کند.
• علاوه بر این، این مطالعه نویدبخش کاوش‌های فضایی است.

با توجه به اینکه مأموریت‌های فضایی به مریخ و فراتر از آن هر روز واقعی‌تر می‌شوند، تقلید از این ویژگی‌های سازگاری می‌تواند به فضانوردان کمک کند تا سفرهای طولانی‌مدت فضایی را تحمل کنند.

محققان تصور می‌کنند که شبیه‌سازی این فرآیندهای بیوشیمیایی و عصبی می‌تواند راهی برای بقای انسان در محیط‌های کم‌منبع بدون به خطر انداختن سلامت آن‌ها باز کند.

یک الگوی زیستی برای آینده

توانایی سنجاب کوچک برای تحمل ماه‌ها سرمای شدید و کمبود منابع به‌عنوان یک الگوی زیستی قابل‌توجه برای غلبه بر چالش‌هایی است که ممکن است انسان‌ها در آینده با آن مواجه شوند.

این امر این موجودات ظاهراً معمولی را به موجوداتی استثنایی از نظر تأثیر بالقوه آن‌ها بر علم و نوآوری تبدیل می‌کند.

مطالعه‌ی کامل این تحقیقات در ژورنال Science منتشر شده است.