Время спать
Хотите впасть в спячку до весны? Теоретически для этого нет никаких препятствий, и когда биологи научатся запускать такой механизм в человеческом организме, к соседним звездам отправятся спящие космонавты, а на земле их станет дожидаться наполовину спящее человечество.
Стабильность – это не про жизнь. Хотим мы того или нет, но перемены происходят постоянно, а от живых организмов требуется приспосабливаться. В идеале им удается адаптировать свою физиологию и поведение и продолжить активно действовать в новых условиях. Но если перемены чересчур серьезны, а среда становится по-настоящему враждебной, то, возможно, наиболее выигрышной стратегией будет замереть и дождаться лучших времен в полной неподвижности – как когда-нибудь смогут делать космонавты в долгом и страшном межзвездном перелете или как это давно происходит с животными при наступлении неблагоприятного сезона. В умеренных и приполярных широтах зима отнюдь не шутка. Для поддержания нормальной температуры телу требуется куда больше калорий, а добывать пищу при этом становится намного сложнее. Некоторые животные могут перетерпеть тяжелое время, сохраняя активность – питаясь скудной растительностью, как лоси и зайцы, или охотясь, как лисы или волки. Большинство видов птиц мигрируют в более приветливые края. Остальным же приходится искать укромное место, чтобы залечь там в спячку. Всем известен пример бурых медведей, но для некрупных млекопитающих такой подход даже более эффективен. По статистике, у представителей видов, которые впадают в зимнюю спячку, шансы дождаться весны в 4–5 раз выше, чем у животных, сравнимых по размерам, но остающихся подвижными круглый год.
Дольше у них и средняя продолжительность жизни: все те месяцы, что зверь проводит в глубоком оцепенении, процессы старения в его организме заторможены так же, как и любые другие.
Термин «спячка» не должен вводить нас в заблуждение: такое состояние мало похоже на обычный сон, при котором тело и мозг сохраняют довольно высокую активность, так что в любой момент готовы пробудиться и вернуться к повседневным делам, словно автомобиль, ждущий водителя на «нейтралке». Спячка, или диапауза, – это почти выключенный двигатель: в таком состоянии отмечаются снижение температуры, замедление дыхание и пульса, глубокое торможение всего метаболизма на грани жизни и смерти.
Между жизнью и смертью
Это исключительно древний механизм сбережения энергии, который встречается у представителей многих групп животных, включая даже некоторых приматов. Одни практикуют регулярную зимнюю спячку (гибернацию), другие – обитатели тропиков – летнюю эстивацию, помогающую им переждать самый жаркий и безводный сезон. Третьи, как некоторые лягушки, «сбегают» в такое состояние по мере необходимости, например при наступлении засухи. Четвертые практикуют торпор – ежедневную кратковременную спячку. Скажем, колибри, энергетические потребности которых почти неподъемны для их крошечного тела, во время бодрствования вынуждены питаться практически непрерывно и в пересчете на массу человека потребляют около 150 тыс. ккал в сутки. За время ночного покоя они умерли бы от голода, если бы не умели останавливаться, впадая в глубокий торпор.
Для теплокровных млекопитающих возможность сохранять низкую температуру тела – ключевой фактор экономии: по некоторым оценкам, каждый градус – это уменьшение расхода энергии на 6%. И хотя для медведей (видимо, из-за их размеров) сильное охлаждение нехарактерно, другие животные остывают довольно глубоко. Так, температура тела арктических сусликов во время спячки падает с обычных 37 °С до рекордных –3 °C (метаболизм замедляется на 99%) – ученые до сих пор не могут понять, каким образом вода в их организме не замерзает и не повреждает клетки и ткани кристаллами льда. Это, конечно, уникальный случай, но снижение температуры до нескольких градусов выше нуля отнюдь не редкость.