सयौं जनावर प्रजातिहरू हाइबरनेट गर्न सक्छन्। तिनीहरूको जीवहरूमा मेटाबोलिक दर दस गुणा कम हुन्छ। तिनीहरू खान र सास फेर्न गाह्रो छ। यो अवस्था सबैभन्दा ठूलो वैज्ञानिक रहस्य हो। यसलाई समाधान गर्नाले ओन्कोलोजीदेखि अन्तरिक्ष उडानसम्म धेरै क्षेत्रमा सफलता हासिल गर्न सक्छ। वैज्ञानिकहरू एक व्यक्तिलाई हाइबरनेट बनाउन चाहन्छन्।
"मैले स्वीडेनमा एक वर्ष काम गरेँ र एक वर्षसम्म गोफरहरूलाई सुत्न सकिनँ," रुसी एकेडेमी अफ साइन्सेस (पुश्चिनो) को सैद्धान्तिक र प्रयोगात्मक बायोफिजिक्स इन्स्टिच्युटका वरिष्ठ अनुसन्धानकर्ता लुडमिला क्रामारोभा स्वीकार्छिन्।
पश्चिममा, प्रयोगशाला जनावरहरूको अधिकारहरू विस्तृत छन् - मानव अधिकारको घोषणाले विश्राम गरिरहेको छ। तर हाइबरनेशनको अध्ययनमा प्रयोगहरू गर्न सकिँदैन।
–प्रश्न छ, गोफर हाउसमा न्यानो र पेटबाट खुवाएमा किन सुत्ने ? गोफरहरू मूर्ख छैनन्। यहाँ हाम्रो प्रयोगशालामा, तिनीहरू चाँडै मसँग सुत्छन्!
दयालु ल्युडमिला इभानोभनाले कडा रूपमा टेबुलमा आफ्नो औंला ट्याप गर्छिन् र उनको ठाउँमा बस्ने प्रयोगशाला गोफरको बारेमा कुरा गर्छिन्। "सुस्या!" उसले ढोकाबाट बोलाइ। "भुक्तानी-भुक्तानी!" - गोफरले जवाफ दियो, जुन सामान्यतया नियन्त्रण गरिएको छैन। यो सुस्या घरमा तीन वर्षमा एकपटक पनि निद्रा परेन । जाडोमा, जब यो अपार्टमेन्टमा उल्लेखनीय रूपमा चिसो भयो, ऊ रेडिएटर मुनि चढ्यो र आफ्नो टाउको न्यानो भयो। “किन ?” ल्युडमिला इवानोभना सोध्छिन्। सायद हाइबरनेसनको नियामक केन्द्र मस्तिष्कमा कतै छ? वैज्ञानिकहरूलाई अझै थाहा छैन। हाइबरनेसनको प्रकृति आधुनिक जीवविज्ञानमा प्रमुख षड्यन्त्रहरू मध्ये एक हो।
अस्थायी मृत्यु
माइक्रोसफ्टलाई धन्यवाद, हाम्रो भाषा अर्को बजवर्ड - हाइबरनेसनले समृद्ध भएको छ। यो मोडको नाम हो जसमा Windows Vista ले पावर खपत कम गर्न कम्प्युटरमा प्रवेश गर्छ। मेसिन बन्द भएको जस्तो देखिन्छ, तर सबै डाटा एकै समयमा बचत गरिएको छ: मैले बटन थिचेँ - र सबै कुराले काम गरे जस्तो कि केहि भएको छैन। जीवित जीवहरूमा पनि त्यस्तै हुन्छ। हजारौं विभिन्न प्रजातिहरू - आदिम ब्याक्टेरिया देखि उन्नत लेमर सम्म - अस्थायी रूपमा "मर्न" सक्षम छन्, जसलाई वैज्ञानिक रूपमा हाइबरनेसन, वा हाइपोबायोसिस भनिन्छ।
उत्कृष्ट उदाहरण गोफर्स हो। तपाईलाई गोफरहरूको बारेमा के थाहा छ? गिलहरी परिवारबाट सामान्य त्यस्ता मुसाहरू। तिनीहरू आफ्नै मिन्क्स खने, घाँस खान, नस्ल। जब जाडो आउँछ, गोफरहरू भूमिगत हुन्छन्। यो जहाँ, एक वैज्ञानिक दृष्टिकोण देखि, सबैभन्दा रोचक कुरा हुन्छ। गोफर हाइबरनेशन 8 महिना सम्म रहन सक्छ। सतहमा, चिसो कहिलेकाहीं -50 सम्म पुग्छ, प्वाल -5 मा जम्छ। त्यसपछि जनावरहरूको अंगहरूको तापक्रम -2 र भित्री अंगहरू -2,9 डिग्रीमा झर्छ। खैर, जाडोको समयमा, गोफर केवल तीन हप्ताको लागि पङ्क्तिमा सुत्छ। त्यसपछि यो केही घण्टाको लागि हाइबरनेसनबाट बाहिर आउँछ, र त्यसपछि फेरि सुत्छ। बायोकेमिकल विवरणहरूमा नजाइकन, मानौं कि उहाँ पिसाब गर्न र तन्काउन उठ्नुहुन्छ।
जमेको जमीन गिलहरी ढिलो गतिमा बस्छ: यसको मुटुको दर 200-300 बाट 1-4 बीट प्रति मिनेटमा, एपिसोडिक सास फेर्न - 5-10 सास, र त्यसपछि एक घण्टाको लागि तिनीहरूको पूर्ण अनुपस्थिति। मस्तिष्कमा रगतको आपूर्ति करिब ९० प्रतिशतले कम हुन्छ । एक साधारण व्यक्ति यस नजिक केहि पनि बाँच्न सक्दैन। ऊ भालु जस्तै बन्न पनि सक्षम छैन, जसको तापक्रम हाइबरनेसनको समयमा धेरै कम हुन्छ - 90 देखि 37-34 डिग्री सम्म। यी तीन देखि पाँच डिग्री हाम्रो लागि पर्याप्त हुन्थ्यो: शरीरले हृदयको गति, सास फेर्ने लयलाई कायम राख्न र शरीरको सामान्य तापक्रमलाई अझै धेरै घण्टा पुनर्स्थापना गर्ने अधिकारको लागि लड्ने थियो, तर जब ऊर्जा स्रोतहरू समाप्त हुन्छ, मृत्यु अपरिहार्य हुन्छ।
कपाल भएको आलु
के तपाईंलाई थाहा छ गोफर सुत्दा कस्तो देखिन्छ? जरिफ अमिरखानोभ, इन्स्टिच्युट अफ सेल बायोफिजिक्सका वरिष्ठ अनुसन्धानकर्ता सोध्छन्। "सेलरबाट आलु जस्तै। कडा र चिसो। केवल लुगा।
यस बीचमा, गोफर गोफर जस्तो देखिन्छ - यसले खुसीसाथ बीउ कुच्दछ। यो रमाइलो प्राणी अचानक बिना कारण मूर्खतामा पर्न सक्छ र वर्षको अधिकांश समय यसरी बिताउन सक्छ, र त्यसपछि, फेरि, कुनै कारण बिना नै, यस मूर्खताबाट "निकाल" भन्ने कल्पना गर्न सजिलो छैन।
हाइपोबायोसिसको रहस्य मध्ये एक यो हो कि जनावर आफ्नो अवस्था आफैंमा विनियमित गर्न सक्षम छ। परिवेशको तापक्रममा परिवर्तन यसका लागि आवश्यक छैन - मेडागास्करका लेमरहरू हाइबरनेशनमा पर्छन्। वर्षमा एक पटक, तिनीहरूले एउटा खाल्डो फेला पार्छन्, प्रवेशद्वार जोड्छन् र सात महिनासम्म ओछ्यानमा जान्छन्, तिनीहरूको शरीरको तापमान +10 डिग्रीमा घटाउँछ। र सडकमा एकै समयमा सबै समान +30। केही ग्राउन्ड गिलहरीहरू, उदाहरणका लागि, तुर्कस्तान, पनि गर्मीमा हाइबरनेट गर्न सक्छन्। यो वरिपरिको तापक्रम धेरै होइन, तर भित्रको चयापचय: मेटाबोलिक दर 60-70% ले घट्छ।
"तपाईंले देख्नुहुन्छ, यो शरीरको पूर्णतया फरक अवस्था हो," जरिफ भन्छन्। - शरीरको तापक्रम कारणको रूपमा होइन, तर परिणामको रूपमा। अर्को नियामक संयन्त्र सक्रिय छ। दर्जनौं प्रोटीनहरूको कार्यहरू परिवर्तन हुन्छन्, कोशिकाहरू विभाजित हुन रोक्छन्, सामान्यतया, शरीर पूर्ण रूपमा केही घण्टामा पुनर्निर्माण हुन्छ। र त्यसपछि उही केही घण्टामा यो पुन: निर्माण हुन्छ। कुनै बाहिरी प्रभाव छैन।
दाउरा र स्टोभ
हाइबरनेसनको विशिष्टता यो हो कि जनावर पहिले चिसो हुन सक्छ र त्यसपछि बाहिरी मद्दत बिना न्यानो हुन सक्छ। प्रश्न छ कसरी ?
"यो धेरै सरल छ," ल्युडमिला क्रमारोभा भन्छिन्। "ब्राउन एडिपोज टिस्यु, के तपाईंले सुन्नु भएको छ?
मानिस सहित सबै तातो रगत भएका जनावरहरूमा यो रहस्यमय खैरो बोसो हुन्छ। यसबाहेक, शिशुहरूमा यो वयस्कमा भन्दा धेरै हुन्छ। एक लामो समय को लागी, शरीर मा यसको भूमिका सामान्यतया अकल्पनीय थियो। वास्तवमा, त्यहाँ सामान्य बोसो छ, किन खैरो पनि?
- त्यसोभए, यो पत्ता लाग्यो कि खैरो बोसोले चुलोको भूमिका खेल्छ, - लुडमिला बताउँछिन्, - र सेतो बोसो दाउरा मात्र हो।
ब्राउन फ्याटले शरीरलाई ० देखि १५ डिग्रीसम्म न्यानो पार्न सक्छ। र त्यसपछि अन्य कपडाहरू काममा समावेश छन्। तर हामीले स्टोभ फेला पारेकोले मात्र यसको मतलब यो होइन कि हामीले यसलाई कसरी काम गर्ने भनेर पत्ता लगायौं।
जारिफ भन्छन्, "यस मेकानिजमलाई सक्रिय पार्ने केही कुरा हुनुपर्छ।" - सम्पूर्ण जीवको काम परिवर्तन हुँदैछ, यसको मतलब यो हो कि त्यहाँ एक निश्चित केन्द्र हो जसले यो सबै नियन्त्रण गर्दछ र सुरु गर्दछ।
एरिस्टोटलले हाइबरनेशन अध्ययन गर्न विज्ञप्ति दिए। २५०० वर्षदेखि विज्ञानले मात्र गर्दै आएको छ भन्न सकिँदैन। गम्भीर रूपमा यो समस्या 2500 वर्ष पहिले मात्र विचार गर्न थालिएको थियो। मुख्य प्रश्न यो हो: शरीरमा हाइबरनेशन मेकानिजमलाई के ट्रिगर गर्दछ? यदि हामीले यो फेला पार्यौं भने, हामीले यो कसरी काम गर्छ भनेर बुझ्नेछौं, र यदि हामीले यो कसरी काम गर्छ भनेर बुझ्यौं भने, हामी कसरी सुत्नेहरूमा हाइबरनेसनलाई प्रेरित गर्ने भनेर सिक्नेछौं। आदर्श रूपमा, हामी तपाईंको साथमा छौं। यो विज्ञानको तर्क हो। यद्यपि, हाइपोबायोसिसको साथ, सामान्य तर्कले काम गरेन।
यो सबै अन्त देखि सुरु भयो। 1952 मा, जर्मन शोधकर्ता क्रोलले एक सनसनीखेज प्रयोगको नतिजा प्रकाशित गरे। बिरालो र कुकुरको शरीरमा सुत्ने ह्याम्स्टर, हेजहग र चमेरोको मस्तिष्कको निकासी प्रस्तुत गरेर, उनले नसुत्ने जनावरहरूमा हाइपोबायोसिसको अवस्था उत्पन्न गराए। जब समस्यालाई अझ नजिकबाट व्यवहार गर्न थालियो, यो पत्ता लाग्यो कि हाइपोबायोसिस कारक मस्तिष्कमा मात्र होइन, तर सामान्य रूपमा हाइबरनेटिंग जनावरको कुनै पनि अंगमा हुन्छ। यदि मुसालाई रगतको प्लाज्मा, पेटको अर्क, र सुतिरहेका गिलहरीहरूको पिसाब पनि सुई दिएमा आज्ञाकारी रूपमा हाइबरनेटेड हुन्छ। गोफर पिसाबको गिलासबाट बाँदरहरू पनि सुते। प्रभाव लगातार पुन: उत्पादन गरिन्छ। यद्यपि, यसले स्पष्ट रूपमा एक विशेष पदार्थलाई अलग गर्ने सबै प्रयासहरूमा पुन: उत्पादन गर्न अस्वीकार गर्दछ: मूत्र वा रगतले हाइपोबायोसिस निम्त्याउँछ, तर तिनीहरूका घटकहरू अलग-अलग गर्दैनन्। न त ग्राउन्ड गिलहरीहरू, न लेमरहरू, न त, सामान्य रूपमा, शरीरमा कुनै पनि हाइबरनेटरहरू फेला परेन जसले तिनीहरूलाई अरू सबै भन्दा फरक पार्छ।
५० वर्षदेखि हाइपोबायोसिस कारकको खोजी भइरहेको छ, तर नतिजा लगभग शून्य छ। न त हाइबरनेशनका लागि जिम्मेवार जीनहरू न त त्यसलाई निम्त्याउने पदार्थहरू फेला परेका छन्। यो अवस्थाको लागि कुन अंग जिम्मेवार छ भन्ने स्पष्ट छैन। विभिन्न प्रयोगहरूले एड्रेनल ग्रंथिहरू, र पिट्यूटरी ग्रंथि, र हाइपोथ्यालेमस, र थाइरोइड ग्रंथिलाई "शङ्कास्पदहरू" को सूचीमा समावेश गर्यो, तर प्रत्येक पटक यो पत्ता लाग्यो कि तिनीहरू प्रक्रियामा सहभागी मात्र थिए, तर यसको प्रारम्भकर्ताहरू होइनन्।
"यो स्पष्ट छ कि यस फोहोर अंशमा भएका पदार्थहरूको सम्पूर्ण दायराबाट टाढा प्रभावकारी छ," ल्युडमिला क्रमारोभा भन्छिन्। - ठीक छ, यदि हामीसँग प्रायः तिनीहरू पनि छन्। ग्राउण्ड स्क्विरलहरूसँग हाम्रो जीवनको लागि जिम्मेवार हजारौं प्रोटिन र पेप्टाइडहरू अध्ययन गरिएको छ। तर तिनीहरू मध्ये कुनै पनि - प्रत्यक्ष, कम्तिमा - हाइबरनेसनसँग जोडिएको छैन।
यो ठ्याक्कै स्थापित गरिएको छ कि सुत्ने गोफरको शरीरमा केवल पदार्थहरूको एकाग्रता परिवर्तन हुन्छ, तर त्यहाँ केहि नयाँ बनाइएको छ कि छैन अझै अज्ञात छ। वैज्ञानिकहरू जति अगाडि बढ्छन्, त्यति नै उनीहरू समस्या रहस्यमय "निद्राको कारक" होइन भन्ने सोच्न इच्छुक हुन्छन्।
"सम्भवतः, यो बायोकेमिकल घटनाहरूको एक जटिल अनुक्रम हो," क्रामारोभा भन्छिन्। - सायद एक ककटेल अभिनय गर्दैछ, त्यो हो, एक निश्चित एकाग्रता मा पदार्थ को एक निश्चित संख्या को मिश्रण। सायद यो क्यास्केड हो। त्यो हो, धेरै पदार्थहरूको लगातार प्रभाव। यसबाहेक, सम्भवतः, यी लामो-ज्ञात प्रोटीनहरू हुन् जुन सबैसँग छ।
यो बाहिर जान्छ कि हाइबरनेसन सबै ज्ञात व्यक्तिहरु संग एक समीकरण हो। जति सरल छ, समाधान गर्न त्यति नै गाह्रो छ।
पूर्ण अराजकता
हाइबरनेट गर्ने क्षमताको साथ, प्रकृतिले पूर्ण गडबड बनायो। बच्चाहरूलाई दूध खुवाउने, अण्डा दिने, शरीरको तापक्रम स्थिर राख्ने – यी गुणहरू विकासवादी रूखका हाँगाहरूमा राम्ररी झुण्डिएका छन्। र हाइपोबायोसिस एक प्रजातिमा स्पष्ट रूपमा प्रकट हुन सक्छ र एकै समयमा यसको निकटतम नातेदारमा पूर्ण रूपमा अनुपस्थित हुन सक्छ। उदाहरणका लागि, गिलहरी परिवारका मार्मोट्स र ग्राउन्ड गिलहरीहरू छ महिनासम्म तिनीहरूको मिन्क्समा सुत्छन्। र गिलहरीहरू आफैंलाई सबैभन्दा कडा जाडोमा पनि सुत्ने विचार गर्दैनन्। तर केही चमेरा (चमेरा), कीटभक्षी (हेजहग), मार्सुपियल र प्राइमेट (लेमर) हाइबरनेशनमा झर्छन्। तर तिनीहरू गोफरहरूको दोस्रो चचेरे भाई पनि होइनन्।
केही चराहरू, सरीसृपहरू, कीराहरू सुत्छन्। सामान्यतया, यो स्पष्ट छैन कि कुन आधारमा प्रकृतिले तिनीहरूलाई छनोट गर्यो, र अरूलाई होइन, हाइबरनेटरको रूपमा। र उनले छनौट गरे? ती प्रजातिहरू पनि हाइबरनेसनसँग परिचित छैनन्, निश्चित परिस्थितिहरूमा, यो के हो भनेर सजिलै अनुमान लगाउन सकिन्छ। उदाहरणका लागि, कालो पुच्छर भएको प्रेयरी कुकुर (मुसाको परिवार) पानी र खानाबाट वञ्चित भएमा र अँध्यारो, चिसो कोठामा राखिएको खण्डमा प्रयोगशाला सेटिङमा सुत्छ।
यस्तो देखिन्छ कि प्रकृतिको तर्क यसैमा ठ्याक्कै आधारित छ: यदि कुनै प्रजातिलाई बाँच्नको लागि भोकमरीको मौसममा बाँच्न आवश्यक छ भने, यसमा रिजर्भमा हाइपोबायोसिसको विकल्प छ।
"यस्तो देखिन्छ कि हामी पुरानो नियामक संयन्त्रसँग काम गरिरहेका छौं, जुन सामान्यतया कुनै पनि जीवित प्राणीमा निहित हुन्छ," जरिफले ठूलो स्वरमा सोच्छ। - र यसले हामीलाई एक विरोधाभासी विचारमा लैजान्छ: यो अनौठो छैन कि गोफरहरू सुत्छन्। अनौठो कुरा यो हो कि हामी आफैं हाइबरनेट गर्दैनौं। सायद हामी हाइपोबायोसिस गर्न सक्षम हुनेछौं यदि विकासमा सबै कुरा सीधा रेखामा विकसित भयो, जुन पुरानोलाई कायम राख्दै नयाँ गुणहरू थप्ने सिद्धान्त अनुसार।
यद्यपि, वैज्ञानिकहरूको अनुसार, हाइबरनेशनको सम्बन्धमा एक व्यक्ति पूर्णतया आशाहीन छैन। आदिवासी अस्ट्रेलियालीहरू, मोती गोताखोरहरू, भारतीय योगीहरूले शरीरको शारीरिक कार्यहरूलाई कम गर्न सक्छन्। यो सीप लामो प्रशिक्षण द्वारा हासिल गरौं, तर यो हासिल छ! अहिलेसम्म कुनै पनि वैज्ञानिकले मानिसलाई पूर्ण हाइबरनेशनमा राख्न सकेको छैन। नार्कोसिस, सुस्त निद्रा, कोमा हाइपोबायोसिसको नजिकका अवस्थाहरू हुन्, तर तिनीहरूको फरक आधार छ, र तिनीहरूलाई रोगविज्ञानको रूपमा मानिन्छ।
एक व्यक्तिलाई हाइबरनेशनमा परिचय गराउने प्रयोगहरू चाँडै युक्रेनी डाक्टरहरूले सुरु गर्नेछन्। तिनीहरूले विकसित गरेको विधि दुई कारकहरूमा आधारित छ: हावामा कार्बन डाइअक्साइडको उच्च स्तर र कम तापक्रम। हुनसक्छ यी प्रयोगहरूले हामीलाई हाइबरनेशनको प्रकृतिलाई पूर्ण रूपमा बुझ्न अनुमति दिँदैन, तर कम्तिमा हाइपोबायोसिसलाई पूर्ण क्लिनिकल प्रक्रियामा परिणत गर्दछ।
बिरामीलाई सुत्न पठाइयो
हाइबरनेसनको समयमा, गोफर चिसोबाट मात्र डराउँदैन, तर मुख्य गोफर रोगहरू पनि: ischemia, संक्रमण, र oncological रोगहरू। प्लेगबाट, एक दिनमा उठ्ने जनावर मर्छ, र यदि यो निद्राको अवस्थामा संक्रमित भयो भने, वास्ता गर्दैन। चिकित्सकका लागि प्रशस्त अवसरहरू छन्। एउटै एनेस्थेसिया शरीरको लागि सबैभन्दा सुखद अवस्था होइन। किन यसलाई थप प्राकृतिक हाइबरनेसनले प्रतिस्थापन नगर्ने?
अवस्थाको कल्पना गर्नुहोस्: रोगी जीवन र मृत्युको कगारमा छ, घडी गणना गर्दछ। र अक्सर यी घण्टाहरू अपरेशन गर्न वा दाता खोज्न पर्याप्त हुँदैनन्। र हाइबरनेसनमा, लगभग कुनै पनि रोग ढिलो गतिमा जस्तै विकसित हुन्छ, र हामी अब घण्टाको बारेमा कुरा गर्दैनौं, तर दिनहरू वा हप्ताहरूको बारेमा पनि। यदि तपाईंले आफ्नो कल्पनालाई स्वतन्त्र रूपमा लगाम दिनुभयो भने, तपाईं कल्पना गर्न सक्नुहुन्छ कि कुनै दिन उनीहरूको उपचारको लागि आवश्यक साधनहरू फेला पार्ने आशामा निराश बिरामीहरू हाइपोबायोसिसको अवस्थामा डुबेका छन्। क्रायोनिक्समा संलग्न फर्महरूले यस्तै काम गर्छन्, केवल तिनीहरूले पहिले नै मरेको व्यक्तिलाई फ्रिज गर्छन्, र तरल नाइट्रोजनमा दस वर्षसम्म राखिएको जीवलाई पुनर्स्थापित गर्न गाह्रो हुन्छ।
हाइबरनेसनको संयन्त्रले विभिन्न प्रकारका रोगहरू बुझ्न मद्दत गर्न सक्छ। उदाहरणका लागि, बुल्गेरियाका वैज्ञानिक भेसेलिन डेन्कोभले आफ्नो पुस्तक "जीवनको किनारमा" मा सुतिरहेको भालुको बायोकेमिस्ट्रीमा ध्यान दिन सुझाव दिएका छन्: "यदि वैज्ञानिकहरूले यसको शुद्ध रूपमा शरीरमा प्रवेश गर्ने पदार्थ (सम्भवतः हार्मोन) प्राप्त गर्न व्यवस्थापन गरे। भालुको हाइपोथ्यालेमसबाट, जसको मद्दतले हाइबरनेसनको समयमा जीवन प्रक्रियाहरू नियमन गरिन्छ, त्यसपछि तिनीहरू सफलतापूर्वक मृगौला रोगबाट पीडित मानिसहरूको उपचार गर्न सक्षम हुनेछन्।
अहिलेसम्म, डाक्टरहरू हाइबरनेसन प्रयोग गर्ने विचारबाट धेरै सावधान छन्। तैपनि, पूर्ण रूपमा नबुझेको घटनासँग व्यवहार गर्नु खतरनाक हुन्छ।