Если вы объедались высококалорийными закусками, а затем провели зиму, развалившись на диване в многомесячной пищевой коме, вы, скорее всего, проснетесь от усталости. Если только вы не толстохвостый карликовый лемур.
Этот примат размером с белку живет в лесах Мадагаскара, где он проводит до семи месяцев в году, в основном неподвижно и зябко, используя минимум энергии, необходимый для того, чтобы пережить зиму. Во время обморока он живет за счет жира, хранящегося в его хвосте.
Животные, которые впадают в спячку в дикой природе, редко делают это в зоопарках и заповедниках с их климат-контролем и круглогодичным доступом к еде. Но теперь наш ближайший впавший в спячку родственник впервые впал в настоящую глубокую спячку в неволе в Центре Дюка Лемура.
«Они не разочаровали», - сказала научный сотрудник Марина Бланко, руководившая проектом. «Действительно, наши карликовые лемуры впадали в спячку точно так же, как и их дикие сородичи на западе Мадагаскара».
Исследователи говорят, что воссоздание некоторых сезонных колебаний естественной среды обитания лемуров может быть полезным для благополучия вида, запрограммированного на спячку, а также может дать представление о нарушениях обмена веществ у людей.
"Спячка буквально заложена в их ДНК", - сказал Бланко.
Бланко изучал карликовых лемуров в течение 15 лет на Мадагаскаре, снабжая их ошейниками для отслеживания, чтобы найти их, когда они зимуют в своих дуплах деревьев или подземных норах. Но то, что она и другие наблюдали в дикой природе, не соответствовало тому, как животные вели себя в неволе.
Карликовых лемуров в неволе летом кормят дополнительно, чтобы они могли набрать вес, как в дикой природе, а затем они садятся на корточки и позволяют своему пульсу и температуре падать на короткие периоды - физиологическое состояние, известное как оцепенение. Но они редко остаются в этом подвешенном состоянии дольше 24 часов. Что заставило Бланко задуматься: после многих лет в неволе у карликовых лемуров все еще есть то, что нужно, чтобы пережить сезонные колебания, как их дикие собратья? И чему эти животные могут научить нас тому, как безопасно поставить человеческое тело на паузу, замедляя процессы в организме на время, скажем, для спасительной операции или даже для космического путешествия?
Чтобы выяснить это, сотрудники Центра лемуров Герцога объединились, чтобы построить поддельные дупла из деревянных ящиков и поместить их во внутренние вольеры карликовых лемуров, чтобы они могли переждать зиму. Чтобы имитировать сезонные изменения, которые лемуры испытывают в течение года на Мадагаскаре, команда также постепенно регулировала свет с 12 часов в день до более «зимних» 9,5 часов и понизила температуру термостата с 77 градусов по Фаренгейту до низкий 50s.
Животным предлагали пищу, если они были бодрствующими и активными, и взвешивали каждые две недели, в противном случае их оставляли лежать.
Это сработало. В выпуске журнала Scientific Reports от 11 марта исследователи впервые показали, что толстохвостые карликовые лемуры могут довольно хорошо впадать в спячку в неволе.
В течение четырех месяцев восемь лемуров, участвовавших в исследовании, проводили около 70% своего времени в метаболическом замедленном движении: свернувшись калачиком, прохладные на ощупь, почти не двигаясь и не дыша до 11 дней подряд, демонстрируя мало интересуются едой - сродни своим диким собратьям.
Теперь, когда в Северной Каролине наступила весна и температура потеплела, лемуры просыпаются. Их первые медицинские осмотры после того, как они появились, показали, что они на 22-35% легче, чем в начале, но в остальном здоровы. Их частота сердечных сокращений снова увеличилась с восьми ударов в минуту до примерно 200, а аппетит вернулся.
"Мы смогли воспроизвести их дикие условия достаточно хорошо, чтобы заставить их воспроизвести свои естественные модели", - сказала Эрин Эмке, которая руководит исследованиями в центре.
Самки были чемпионами по зимней спячке, оглушая самцов и сохраняя большую часть своего зимнего веса. По словам Бланко, им нужно то, что осталось от их жировых запасов, на месяцы беременности и лактации, которые обычно следуют после пробуждения.
Соавтор исследования Лидия Грин говорит, что следующим шагом будет использование неинвазивных методов исследования, таких как анализ метаболитов и датчики в их вольерах, чтобы лучше понять, что делают карликовые лемуры, чтобы подготовить свое тело и в конечном итоге прийти в норму после месяцев режим ожидания - работа, которая может привести к новым методам лечения сердечных приступов, инсультов и других опасных для жизни состояний у людей.
Бланко подозревает, что впечатляющие способности этих лемуров к энергосбережению могут также быть связаны с другой чертой, которой они обладают: долголетием. Самый старый зарегистрированный карликовый лемур, Джонас, умер в Центре лемуров Герцога в возрасте 29 лет. Тот факт, что карликовые лемуры живут дольше, чем не впадающие в спячку виды их размера, предполагает, что что-то, присущее их биологическому механизму, может защищать от старения.
«Но до сих пор, если вы хотели изучить спячку этих приматов, вам нужно было отправиться на Мадагаскар, чтобы найти их в действии», - сказал Бланко. «Теперь мы можем изучать здесь спячку и проводить более тщательный мониторинг».