Csak aludni kelnek fel az erdei kísértetek

A kutatók nemrég különös felfedezést tettek. A hideg vagy a táplálékhiány miatt hosszú időt nyugalmi állapotban töltő állatoknak igazi alvásra is szükségük van, különben elpusztulnak. A nyugalmi állapot és az alvás kapcsolatának megfejtése hozzájárulhat a nehéz orvosi beavatkozásokhoz vagy a hosszabb űrutazásokhoz szükséges emberi hibernáció megvalósításához is.

Madagaszkár szigetén él a félmajmok egy különös csoportja, a törpemakifélék családja. A makikat - tünékeny életmódjuk miatt - lemúroknak is szokták nevezni. A régebben használt lemúr nevet Carl von Linné adta az állatcsoportnak a 18. században a latin lemures - holtak lelkei, vándorló szellemek - szó alapján. Az elnevezést az indokolja, hogy ezek a főemlősök kizárólag éjszaka közlekednek az erdőkben, hatalmas szemük időnként megcsillan a holdfényben, és az erdő csendjét kísérteties, éles sikoltásaikkal törik meg.

Az egyetlen hibernáló főemlős

Madagaszkár egyik legkisebb makija, a közepes macskamaki (Cheirogaleus medius) más szempontból is hasonlít a kísértetekre: évente hét hónapra teljesen eltűnik a szem elől. Sokáig senki nem tudta, hova lesznek ezek az állatok, de több szakember arra gondolt, hogy az eltűnést csak a hibernáció magyarázhatja. Igen ám, de korábban nem ismertek egyetlen főemlőst sem, amelyik nyugalmi állapotban töltené az év egy részét, és olyan emlőscsoportot is csak egyet - a cickányszerű tanrekeket -, amely trópusi vidéken él és hibernál.

Madagaszkár klímája azonban ésszerűvé teszi egy nyugalmi állapot beiktatását. A szigeten két évszak van: a forró esős évszak novembertől áprilisig, és a hűvösebb száraz időszak áprilistól októberig. A nyugati part lombhullató erdői - ahol a macskamaki él - nem kínálnak nyílt vízforrást a száraz évszak alatt csak rostos, cukortalan gyümölcsöket. Ezért okoskodtak úgy a szakemberek, hogy talán a macskamaki nyugalmi állapotban vészeli át a szárazságot, és a száraz évszak előtt megvastagodó farkában tárolt tápanyag felélésével vészeli át ezt az időszakot.

A hibernációs elmélet helyességének végül Kathrin Dausmann, a Hamburgi Egyetem kutatónője és munkatársai jártak utána. 1993 és 2003 között rendszeresen felkeresték a Madagaszkár nyugati partvidékén fekvő Kirindy erdőt, ahol 53 közepes macskamakit fogtak be. Az állatokat rádióadóval szerelték fel, hogy nyomon követhessék a mozgásukat, és hat állatba parányi hőmérsékletérzékelőt is ültettek.

Április táján a makik a szokott módon eltűntek, de a nyomkövetők alapján kiderült, hogy faodvakba bújtak el, és a hőmérsékletérzékelők megerősítették, hogy az állatok valóban hibernálnak a száraz évszak alatt. A macskamakik hibernációja azonban teljesen szokatlan volt.

Felkelnek, hogy aludjanak

A kis téli álmot alvó emlősök, köztük a sarki ürgék és a közönséges sün néhány hetente rendszeresen kijönnek a hibernációból (ez nem nevezhető igazi felébredésnek, mint később látni fogjuk). Ilyenkor rövid ideig biológiailag aktív állapotba kerülnek, amely alatt testhőmérsékletük megemelkedik, anyagcseréjük felgyorsul és agyi aktivitásuk megnövekszik. Az állatok nem szükségszerűen kelnek fel és mászkálnak, de vizeletet és székletet üríthetnek. De ami a legérdekesebb, amikor kikerülnek a nyugalmi állapotból, akkor alszanak.

Először ez ellentmondásosnak tűnik. A hibernáció nem a mély álom egyik formája? Nem, a hibernáció alatt az emlős agy túl hideg és túlságosan tétlen ahhoz, hogy olyan elektromos aktivitást generáljon, amely szabályozza a normális éjszakai alvást. Egyes szakemberek úgy vélik, hogy az alvás szükségessége teljes egészében magyarázza, miért "ébrednek fel" időnként az emlősök a hibernációból. Mások úgy gondolják, hogy ez csak egy ok lehet a sok közül. Azt viszont biztosan tudják a kutatók, hogy a hosszú idejű alvásmegvonástól mindegyik emlős elpusztul.

Agyműködés-vizsgálatok

Az elmúlt években a Duke Egyetem kutatója, Peter Klopfer is ellátogatott munkatársaival a Kirindy erdőbe, hogy többet megtudjon a macskamaki életmódjáról. Klopfert különösen érdekelte, hogyan birkózik meg a macskamaki agya a hibernációval. A kutatók apró elektródákat szúrtak a macskamakik fejbőre alá, hogy megmérjék az állatok agyi aktivitását. Kiderült, hogy a macskamaki agya egészen másképp működik, mint a többi téli álmot alvó állaté.

Az embernél és a legtöbb emlősnél az úgynevezett gyors szemmozgásos (REM) alvásszakasz - amikor általában álmodunk - teszi ki az éjszakai álom mintegy 25 százalékát. Ez igaz a nem nyugalmi állapotban lévő macskamakira is. Amikor azonban a macskamaki a hibernáció alatt alszik, akkor kizárólag REM-szakaszba lép be, és szokatlanul hosszú ideig marad a REM-fázisban. A többi téli álmot alvó emlősnél az igazi alvás alatt megmarad a REM és a nem-REM szakaszok egyébként megszokott aránya. A macskamakinál tapasztalt eltérés okára egyelőre még nincs válaszuk a kutatóknak, de úgy tűnik, mintha az állat ilyenkor már nagyon ki lenne éhezve az alvásra.

Az eddigi vizsgálatok alapján Klopfer úgy véli, hogy főemlősként a macskamaki jobb modellállat a mesterséges emberi hibernáció vizsgálatához, mint a sarki ürge vagy a sün. Több kutató foglalkozik azzal a lehetőséggel, hogy miként lehetne az embert testhőmérsékletének és anyagcseréjének mesterségesen csökkentésével hibernált állapotba hozni. Ennek megvalósítása nagyon hasznos lenne bizonyos műtétek elvégzéséhez, illetve a hosszú távú űrutazás átvészeléséhez. Noha értek el már bizonyos sikereket rágcsálók mesterséges hibernálásával kapcsolatban, az emberi hibernáció még távoli álomnak tűnik. Talán a macskamaki tanulmányozásával egy lépéssel közelebb jutunk a Mars-utazáshoz is.