Stary suseł mocno śpi
Gdy za oknem ciemno i zimno, a kolejne dni grudnia, stycznia i lutego mijają zastraszająco wolno, nie ma nic bardziej przytulnego niż nasze własne, cieplutkie łóżko. Niestety, człowiek nie może pozwolić sobie, aby na kilka miesięcy zapaść w sen zimowy i obudzić się dopiero na wiosnę. Takim „przywilejem” dysponują pewne zwierzęta, tyle że ten przywilej wymuszają okoliczności zewnętrzne.
Niektóre gatunki zwierząt na drodze procesu ewolucji wykształciły zdolność do wchodzenia w stan hibernacji – przystosowanie to pomaga im przetrwać długie okresy czasu ubogie w pożywienie. Hibernacja to jednak nie jakaś tam drzemka: w organizmie dochodzi do ekstremalnych zmian metabolicznych, zwalnia oddech i praca serca, temperatura ciała bardzo się obniża (dochodzi to tzw. torporu), a hibernatus popada w letarg – półsen przeplatany okresami czuwania. W zależności od gatunku dane zwierzę może przetrwać kilka dni lub nawet tygodni bez picia, jedzenia oraz wypróżniania się.
Słowo hibernacja pochodzi od łacińskiego hibernare oznaczającego ‘przejść zimę’. W terminologii przyrodniczej pojawił się pod koniec XVII stulecia, pierwotnie określano nim „uśpione” jaja owadów oraz rośliny, a od XVIII wieku termin ten zaczęto stosować również w odniesieniu do innych zwierząt.
Choć spowolnieniu funkcji życiowych mogą poddawać się przedstawiciele różnych gromad – ryb, płazów, gadów, a nawet ptaków – stan hibernacji jest charakterystyczny dla ssaków: nietoperzy, gryzoni, niedźwiedzi, a nawet naczelnych – zdolność wchodzenia w stan hibernacji posiadają trzy gatunki lemurka (rodzaj Cheirogaleus) z Madagaskaru oraz wietnamski lori mały (Nycticebus pygmaeus). Chyba najpopularniejszym ssakiem poddającym się hibernacji jest świstak. Jak wiadomo, w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie 2 lutego obchodzi się nawet Dzień Świstaka, a najważniejszym ze wszystkich północnoamerykańskich świstaków jest świstak Phil z miasteczka Punxsutawney w stanie Pensylwania. Jeśli Phil, po wyjściu ze swojej zimowej norki, zobaczy swój cień i do norki nie powraca, niechybnie oznacza to jeszcze aż sześć tygodni zimy. Jeśli jednak Phil cienia nie ujrzy i zostaje, należy na dniach wypatrywać nadejścia wiosny. Taki oto folklorystyczny pierwiastek wnieśli imigranci z Niemiec, którzy na podobnych zasadach wypatrywali zachowania wybudzonych z zimowego snu jeży.
– Ssaki są endotermiczne, stałocieplne, co oznacza, że generują ciepło wewnątrz swojego ciała. Potrzebują jednak stałego źródła energii, która podtrzymuje pracę tych wewnętrznych silników – mówi Don Wilson, emerytowany kustosz działu zoologii kręgowców w Muzeum Historii Naturalnej w Waszyngtonie. Energia bierze się z pożywienia, hibernacja pomaga więc przetrwać czas „kryzysu energetycznego”. Żeby jednak go przetrwać, wcześniej, w okresach łatwego dostępu do surowców trzeba zmagazynować wystarczająco dużo rezerw paliwowych, dokładnie rzecz biorąc tkanki tłuszczowej. Podczas hibernacji kluczowe znaczenie ma tzw. brązowy tłuszcz. Nietoperze na przykład gromadzą go na plecach między łopatkami, u ssaków może się on również magazynować w jamie brzuchach i innych częściach ciała.
Jaka jest skala zmian działania organizmu w trakcie hibernacji? Przemiana materii wynosi mniej niż 2 proc. normalnego metabolizmu, temperatura ciała zazwyczaj spada do poziomu nory, w której zwierzę przebywa, ale według dr Kelly Drew, neurochemik w Instytucie Biologii Arktycznej na University of Alaska Fairbanks, susłogony arktyczne potrafią wychłodzić się nawet do -3 °C. Susłogony w trybie hibernacji spędzają aż 2/3 roku (od końca sierpnia do końca kwietnia), przy czym dwu- lub trzytygodniowego okresy letargu przeplatają trwającymi od 12 do 24 godzin okresami wybudzenia.
A co z gadami, które generalnie są zimnokrwiste? Czy pory ich okresowego spoczynku można w jakiś sposób porównać z hibernacją ssaków? – I tak, i nie – odpowiada prof. Glenn Tattersall, biolog z Brock University w St. Catharines w kanadyjskiej prowincji Ontario. – Kiedy ssaki popadają w letarg, nie reagują na bodźce zewnętrzne albo robią to w „zwolnionym tempie”. Gady natomiast cały czas zachowują czujność – wyjaśnia prof. Tattersall. Hibernacja gadów jest zbadana znacznie słabiej niż hibernacja ssaków, a jednym z największych wyzwań jest niski metabolizm u gadów – przemiana materii u przedstawicieli tej gromady, nawet w normalnych warunkach, jest znacznie niższa niż u ssaków. Wartości liczbowe nie spadają zatem w przypadku gadów tak spektakularnie, choć nie do końca. Prof. Tattersall badał jednak tegu argentyńskie – jaszczurki żyjące w Ameryce Południowej i ukrywające się w norach w czasie zimowego okresu spoczynkowego. Okazało się, że tętno tego gada spada z 30 do 1–2 uderzeń na minutę, co jest charakterystyczne dla hibernacji w wydaniu ssaków.
Co ciekawe, wciąż nie wiemy, jaki dokładnie wewnętrzny proces wywołuje u zwierząt stan hibernacji, ale pewne światło na tę kwestię rzucają badania dr Drew i jej zespół. Naukowcy z University of Alaska Fairbanks stymulowali mózgi susłogonów pod kątem wyłapywania adenozyny. Ten związek chemiczny, wytwarzany także przez człowieka i inne zwierzęta, działa jako neuroprzekaźnik hamujący w ośrodkowym układzie nerwowym i odpowiada za poczucie senności. Zwiększona recepcja adenozyny powodowała, że zwierzęta doświadczalne popadały w torpor, a ten stan cofał się, gdy badacze stymulowali receptory w przeciwnym kierunku.
Dalsze eksperymenty nad ewentualną „hibernacją na życzenie” zespół dr Drew prowadzi na szczurach, które pod względem genetycznym bardziej niż susłogony przypominają ludzi.
Na podstawie artykułów: „Why Do Animals Hibernate?” (portal LiveScience) oraz „Hibernacja na życzenie” (portal Kopalnia Wiedzy)
