Hibernować jak lemury - nasza szansa na dalekie podróże kosmiczne
Zacznijmy od ciekawostki na temat lemurów – to jedyne ssaki naczelne, które potrafią spowolnić swoje procesy życiowe. Naukowcy chcą skopiować tę umiejętność i wyposażyć w nią nasz gatunek.
Nie wszystkie lemury potrafią hibernować. Tę sztuczkę opanowały tylko trzy gatunki z Madagaskaru oraz Nycticebus pygmaeus, czyli lori małe, które znaleźć można w lasach deszczowych w Wietnamie, Chinach, Kambodży i Laosie.
Hibernacja to zdolność organizmu polegająca na spowolnieniu swoich procesów życiowych i znacznym obniżeniu temperatury ciała poprzez wyłączenie mechanizmu termoregulacji. Hibernacja prowadzi do znacznego zmniejszenia zużycia energii i, jak wynika z badań lemurów, wydłużenia długości życia. Hibernujące gatunki żyją średnio o 10 lat dłużej od niehibernujących. Nam jednak nie zależy aż tak bardzo na wydłużeniu długości ludzkiego życia. A przynajmniej nie w ten sposób.
Po co ludziom hibernacja?
Chodzi oczywiście o długie podróże kosmiczne. Korzyści z opracowania skutecznej (i bezpiecznej) metody hibernacji ludzi byłyby ogromne. Przynajmniej jeśli chodzi o długotrwałe misje kosmiczne.
Dłuższe przebywanie w przestrzeni kosmicznej powoduje kilka negatywnych efektów. Brak grawitacji jako czynnika stymulującego, prowadzi do osłabienia kości i zaniku mięśni. Wielu ekspertów wierzy, że hibernacja mogłaby okazać się skutecznym sposobem zapobiegania tym dolegliwościom.
Hibernacja stosowana podczas długotrwałych misji kosmicznych pozwoliłaby również na zabranie ze sobą mniejszej ilości zapasów jedzenia, do tego dochodzą kwestie związane z psychiką astronautów.
Załóżmy, że przy obecnym stopniu rozwoju lot na takiego Marsa zająłby nam ok. 200 dni. Wyobraźcie sobie, że następne 28,5 tygodnia spędzicie na małej, zamkniętej przestrzeni, dzieląc ją z innymi osobami. Koszmar! A tak, wszyscy idą spać niedługo po starcie i budzą się kilka godzin przed lądowaniem. Robię podobnie, jeśli jestem zmuszony jechać gdzieś autokarem, więc śmiało mogę polecić ten styl życia.
Jak ludzie mogliby nauczyć się hibernować?
Zdaniem naukowców sekret hibernacji naczelnych tkwi w jednoniciowych cząsteczkach RNA zwanych mikroRNA, które potrafią wyciszać i kontrolować ekspresję genów (np. wyciszać je na dany okres czasu) bez ingerencji w sam kod genetyczny. Ponadto, naukowcy z Carleton University, którzy badają mechanizm hibernacji u lemurów, odkryli również, że niektóre nitki mikroRNA zwalczają również procesy odpowiedzialne za zanik mięśni u tych zwierząt.
Inne zaobserwowane role tych cząsteczek to zapobieganie śmierci komórek poprzez spowalnianie lub wręcz zapotrzebowanie ich niepotrzebnego (w okresie hibernacji) wzrostu lub też zarządzanie procesem korzystania organizmu ze zgromadzonej energii - nitki mikroRNA sprawiają, że hibernujące lemury zaczynają spalać zgromadzone wcześniej tłuszcze, zamiast szybko zużywających się cukrów.
Kenneth B. Storey, profesor z Carleton University, który kieruje zespołem badającym zdolność lemurów do hibernacji, podkreśla, że aby zacząć myśleć o skopiowaniu tego mechanizmu i zastosowaniu go u ludzi, w pierwszej kolejności trzeba go bardzo dobrze zmapować. Zespół Storeya chce zrozumieć również, w jaki sposób (i czy w ogóle) mikroRNA pomagają lemurom przetrwać inne ekstremalne stresy środowiskowe, takie jak mróz, niedobór tlenu czy gorący, suchy klimat.
Jeśli udałoby się zmapować wszystkie funkcje i rodzaje mikroRNA, być może bylibyśmy w stanie zacząć ulepszać zawarte w nich instrukcje, a także potrafilibyśmy dostosować je do ludzkiego organizmu i ekstremalnego środowiska, jakim jest przestrzeń kosmiczna.
Jest to też doskonały przykład tego jak ogromną biblioteką potencjalnych ulepszeń jest dla nas ziemskie królestwo zwierząt. Być może, wraz z rozwojem naszej wiedzy na temat inżynierii genetycznej, zaczniemy kopiować (i ulepszać) rozwiązania z coraz większej liczby gatunków coraz mniej z nami spokrewnionych. Dlatego warto je chronić.
