Vì sao gấu có thể ngủ đông, liệu có áp dụng được cho con người

Trong quá trình ngủ đông, một số loài động vật giảm bớt các hoạt động trao đổi chất đến mức rất thấp, thân nhiệt và nhịp thở cũng giảm.Lúc này năng lượng sử dụng để duy trì sự sống được lấy chủ yếu từ chất béo (lipid).

Một con vật được xem như là động vật ngủ đông nhưng sự thật không phải như vậy là con gấu. Trong khi nhịp tim của nó chậm, nhiệt độ cơ thể tương đối ổn định và nó có thể dễ dàng bị đánh thức. Những loài vật không phải động vật ngủ đông khác (mà được công nhận như động vật ngủ đông) là con lửng, gấu trúc Mĩ (sống ở Bắc Mỹ) và thú có túi.

Trước khi bắt đầu quá trình ngủ đông phần lớn các loài vật ăn một lượng thức ăn lớn và dự trữ năng lượng để có thể tồn tại qua mùa đông. Một số loài động vật có vú ngủ đông trong khi mang thai và sinh sau khi con mẹ kết thúc quá trình ngủ đông một thời gian ngắn.

Cứ đến mùa lạnh, gấu lại tự tìm cho mình một cái giường để ngủ xuyên cả đông. Có con chọn gốc cây rỗng, có con tìm một bụi rậm cao cao nào đó để yên giấc mấy tháng trời, có con tự đào vào vách đồi một cái giường êm ái (so với chúng). Có những con may mắn hơn, tìm được một cái hang mà chui vào ngủ cho ấm.

Nằm đâu cũng vậy cả, giấc ngủ đông của gấu phục vụ chỉ một mục đích: tránh mùa đông rét mướt, trốn từng đợt gió lạnh len qua cành cây trụi lá.

Đa số cơ chế ngủ đông là làm chậm nhịp thở, giảm tốc độ đập của tim, hạn chế hoạt động của cơ chế trao đổi chất. Những thay đổi như vậy có thể khiến cơ thể bị tổn thương, nhưng bù lại, có thể sống qua được mùa đông mà chắc chắn nếu không ngủ, chúng sẽ chết. Mùa thu lạnh đến, các loài động vật ngủ đông sẽ bắt đầu bước vào trạng thái mê man có kiểm soát.

Thường là chúng cứ ngủ trong vô thức thôi.

"Tôi luôn gọi đây là khoảng thời gian kì diệu trong năm", Hannah Carey, chuyên gia nghiên cứu chức năng sinh lý trong cơ chế ngủ đông của động vật tại Trường Thuốc Thú y thuộc Đại học Wisconsin-Madison trả lời phỏng vấn.

Thu đến, các loài động vật sẽ tự động giảm trao đổi chất, chúng sẽ bước vào trạng uể oải, có tên là "torpor". Ngay cả khi con vật sống trong môi trường ấp áp, đủ ăn đủ mặc, có một thứ bí ẩn kích hoạt cơ chế ngủ đông của chúng.

"Đó là một trong những yếu tố kì diệu của việc ngủ đông", cô Carey nói. "Chúng là những loài vật có chức năng sinh lý, tạm cho là đồng hồ sinh học đi, đưa chúng vào trạng thái ngủ đông".

Với loài gấu, dấu hiệu mách bảo chúng ngủ đông dễ thấy hơi chút. Thế giới quanh chúng sẽ thay đổi, khi mà cá mú ít xuất hiện hơn, các bụi quả thưa dần, cánh rừng ngả màu mùa thu, báo hiệu gió lạnh sắp về.

Dù cộng động khoa học đã từ lâu tranh cãi xem gấu có phải là loài ngủ đông thực thụ không – bởi chúng không thể đưa nhiệt độ cơ thể xuống mức hoặc dưới mức đông lạnh được, nhưng trạng thái ngủ đông của gấu vẫn luôn là cơ chế cực kì đáng kinh ngạc. Cứ xét tới kích cỡ khổng lồ của một con gấu mà xem, việc ngủ đông không dễ dàng gì.

Để có thể ngủ một cashc hiệu quả, chúng phải tích trữ một lượng mỡ khổng lồ. Ngày nay, nhiều nhà khoa học vẫn con gấu là loài ngủ đông thực thụ.

"Nếu dựa theo yếu tố thời gian, tôi sẽ không liệt gấu vào danh sách các loài ngủ đông", Frank van Breukelen, chuyên gia tại Đại học Nevada – Las Vegas về nghiên cứu ngủ đông và ứng dụng của hóa sinh vào đời sống nói.

"Nhưng giờ, ta đã quá biết về tần suất việc ngủ đông diễn ra trong thế giới động vật, biết rằng có rất nhiều cách ngủ đông khác nhau. Nên tôi sẽ kết luận rằng gấu có ngủ đông".

"Vẫn nhiều tranh cãi lắm", Marcella Kelly, nhà sinh vật học từ Viện Công nghệ Virginia, chuyên viên tại Trung tâm Nghiên cứu Gấu Đen nói. "Thế nhưng tôi cũng chẳng quan tâm xem tranh cãi những gì. Vì bản chất việc con gấu ngủ đông đã là quá kì diệu: chúng không ăn uống gì trong suốt vài tháng trời, và con cái có thể sinh con, cho con bú ngay trong khi ngủ đông".

Sâu trong hang tối hay bất kì cái "giường" ngủ đông nào, con gấu trải qua một sức ép sinh lý học có thể giết chết bất kì cá thể người nào. Ví dụ như con gấu đen: Tháng Mười Một, nhịp tim của chúng có thể xuống còn 50 nhịp/phút; đến tháng Giêng, nhịp tim sẽ còn xuống thấp hơn thế, có tài liệu ghi lại rằng chỉ 10 nhịp/phút.

Đó mới là nhịp tim. Khoảng tháng Mười Một, nhịp thở của gấu rơi vào khoảng 50 nhịp/phút. Vào lúc lạnh nhất của mùa đông, nhịp thở giảm xuống cực sâu, chỉ còn 4-5 lần/phút. Toàn bộ hoạt động cơ thể của gấu dừng lại, thế mà khi xuân đến, chúng tỉnh dậy và cơ thể vẫn vẹn nguyên.

Nếu con người mà nằm ngủ như thế, ta sẽ mất cả xương và cơ rất nhanh.

Trước cả khi gấu ngủ đông, chúng cũng đã hoàn thành được một kì tích sinh học khác: gấu béo lên đến mức nguy hiểm, con người mà mà béo tới mức đó, cơ thể sẽ bị thương tổn không phục hồi được. "Con người không thể béo lên như vậy được, béo như thế tương đương với ăn liên tục để bị tiểu đường type 2 luôn", cô Kelly nói. "Tôi nghĩ đó là một thành tựu tuyệt vời".

Các nhà khoa học đang nghiên cứu ở mức tế bào xem làm thế nào mà con gấu có thể béo lên được mức đó mà không bị tổn thương.

Với rất nhiều các loài động vật, ngủ đông là một chiến thuật cho phép chúng sinh tồn. Nhưng với nhiều loài, đó không phải chỉ là một giấc ngủ đơn thuần cho qua mùa đông. Dù cho con vật có mạnh khỏe thế nào, vẫn có những tổn thương nhất định.

"Việc ngủ đông với động vật không hề dễ dàng", nhà nghiên cứu van Breukelen nói. "Tôi không nghĩ kì tích này ‘đáng yêu’ giống nhiều người hay nói đâu".

Ôi con gấu kia nằm mút tay, ngủ xuyên suốt mùa đông kìa! Mình cũng muốn vậy! Bạn thực sự không muốn vậy đâu, mà có muốn cũng chẳng làm được.

Theo dõi một số loài sóc cho thấy khoảng 20-50% số sóc bỏ mạng trong khoảng thời gian mùa đông. Tỉ lệ tử vong có lẽ còn cao hơn trong các loài vật nhỏ hơn.

Bên cạnh một số loài ngủ đông khác, gấu và sóc đã tiến hóa để có thể ngủ đông hiệu quả. Thế nhưng việc tỉnh dậy từ giấc ngủ đông cũng cần đến sức mạnh khủng khiếp, thậm chí cả với những loài đã thích nghi được với giấc ngủ kéo dài suốt mùa đông.

Trong giấc ngủ, cơ thể chịu rất nhiều tổn thương, như chức năng tế bào bị ảnh hưởng hai những dấu hiệu lạ trong mức protein của cơ thể. Con vật sẽ cần một lượng năng lượng lớn nữa để cân bằng lại được cơ thể sau giấc ngủ dài.

Con người còn lâu mới làm được thế. Thế nhưng ta vẫn cố, tìm cách phát triển công nghệ đóng băng để có thể ngủ được một giấc dài cả trăm năm. Trước là để bảo quản cơ thể vì những hoàn cảnh đặc biệt (bị bệnh nặng, đóng băng cơ thể chờ thuốc chữa chẳng hạn); sau là để du hành không gian, bay những chặng đường mất cả năm ánh sáng mới tới đích.

theo Trí thức trẻ

Bài trước skip_previous
Bài sau skip_next
Đời sống 24
TRANG TIN TRI THỨC TRỰC TUYẾN
Trang liên kết: Đời sống du lịch