היי חכמים. זה ג'ו. שמעתם פעם שלחרקים שיכול לנשום דרך התחת? ובכן… לא ממש. כשהצבאים נעולים מתחת לקרח, במצב של נומסה במשך כל החורף, ואין להם אפשרות לעלות לפני השטח ולנשום אוויר, הם למעשה סופגים חמצן דרך העור. יש מספר קטן של מינים באוסטרליה שיכולים לספוג חמצן דרך – אתם יודעים – אז איש השלג לא שיקר לנו לגמרי. אבל הצבים הם דוגמה לאיך שהטבע נאלץ להמציא דרכים מטורפות כדי לשרוד חורפים קשים.

הלמור הזה מוריד את קצב הלב שלו מיותר מ-300 פעימות בדקה ל-6 פעימות בלבד, ויכול לעבור 10 דקות בלי לנשום. וגם אל תתחילו לדבר על הדובים – הם לא אוכלים במשך חודשים שלמים בחורף, ולכן הם ממחזרים חומרים מזינים בשתן שלהם כדי לשמור על השרירים שלא יתפוררו עד האביב. מה! מתברר שיש המון חיות שמסוגלות להאט את פעילות הביולוגית שלהן כדי לשרוד בקור או במצבים שבהם המשאבים מועטים.

אבל אם כל החיות האלו יכולות "להאיץ" את החורף על ידי האטה או לחיצה על הפסקה, למה אנחנו בני האדם לא יכולים להנומס? תחשבו על כל היתרונות הפוטנציאליים – זמן מנוחה נרחב, אין יותר צורך לגלש שלג, נסיעות בין-פלנטריות. אבל ברצינות, להבין איך לעזור לבני האדם להנומס יכול להיות המפתח להגיע למקומות שאף אדם לא הגיע אליהם. אז בואו נבדוק מהי נומסה ומה היא לא, כדי שתוכלו להעריך את היצירתיות המדהימה של הטבע כשמדובר בשרידות, ולגלות אם דובים שמנים וסנאים ישנים עשויים להחזיק את הסוד להפיכתנו למין בין-פלנטרי.

הפסקה קטנה…

לעשות תוכן חינוכי כמו שאנחנו עושים דורש הרבה משאבים, והממש לא יכולנו לעשות זאת בלי התמיכה של התומכים שלנו. אז, אם אתם אוהבים את הסרטונים שלנו, ואם תרצו להצטרף למועדון, יש קישור בתיאור בו תוכלו ללמוד עוד. עזרו לנו להבין אילו סרטונים לעשות בעתיד.

חזרנו. החורף הוא תקופה קשה לחיות, בסדר? זה ממש קור מטורף, ולכן הן צריכות לשרוף עוד יותר קלוריות כדי להישאר חמות. אבל הימים קצרים והמזון מועט. אז אם החיות עומדות לשרוד עד האביב, יש להן שלוש אפשרויות עיקריות:

1. הן יכולות להילחם ולהמשיך לצוד מזון במשך כל החורף.
2. הן יכולות לעזוב את החורף על ידי נדידה, לעבור למקום מגורים חמים יותר.
3. או שהן יכולות להתמקם ולחכות עד האביב על ידי האטת תהליכי החיים – כלומר, נומסה.

בואו נבהיר כמה דברים לפני שנראה איך חיות מאטות את חייהן ונכנסות למצב של דומם.
כמעט כל חיה שנכנסת למצב דומם עושה זאת על ידי האטת המטבוליזם שלה, כלומר מצמצמת את כמות האנרגיה שהיא שורפת בתאים שלה, וגם על ידי האטת תהליכים גופניים – קצב לב איטי יותר, נשימה איטית יותר, וטמפרטורת גוף נמוכה יותר. זה אולי נשמע כמו שינה עמוקה, אבל זה לא כך. חשבו על זה כך: שינה היא כמו לשמור על מנוע הרכב פועל גם כשאתם לא נוסעים, כדי ששמירה על חום המנוע תאפשר לכם להמריץ אותו מהר יותר כשהרכב עולה לדרך. מה שהחיות האלו עושות זה כמו לכבות את המנוע – חוסך אנרגיה, אבל לוקח יותר זמן להמריץ אותו מחדש. קיימים סוגים שונים של מצב דומם, שיכולים להימשך מימים עד חודשים.

לדוגמה, הרבה זיקיות (ללא ספק, חומינגברדים) נכנסות למצב הנקרא "טורפור" בכל לילה כדי שלא ימותו מרעב. המטבוליזם שלהם הוא פשוט מטורף – במהלך היום הם צריכים לאכול כל 10 דקות כדי לשרוד, שזה בערך כמו אדם שאוכל 155,000 קלוריות ביום. אך בלילה, כשהאוויר מתקרר, הם לא יכולים לאכול, ולכן הם מצמצמים באופן דרסטי את כמות האנרגיה שהם שורפים, ולעיתים מורידים את טמפרטורת גופם ב-50 מעלות. חיות אחרות נכנסות למצב שנקרא "אסטיבציה" – האטה שמתרחשת בתקופות חמות ויבשות במיוחד. כמו צפרדעים המחזיקות מים, שעוטפות את עצמן במוקוס וקוברות את עצמן כדי להאט את איבוד המים. וזה חיים.

ואז יש את ה"ברומציה", שמיוחדת לכמה זוחלים. בעלי חיים אקטותרמיים כמו החבר'ה המכוסים בקשקשים האלה, תלויים בחום חיצוני כדי לשמור על טמפרטורת גופם. ומכיוון שהם לא מייצרים את חום גופם בעצמם, טמפרטורות קרות מאלצות אותם למצב איטי, דומה למתבגר בשבת בבוקר. התאים שלהם מתקררים, והמכונות הביולוגיות של החיים מאטות – כאילו קשה יותר לערבב חמאת בוטנים מהמטבח הקר לעומת בטמפרטורת החדר.

רבים מהזוחלים משתמשים במערות או במנהרות כדי להגן על עצמם במהלך הברומציה, אך אחרים, כמו צפרדעי העץ, נשארים קרוב לפני השטח והופכים לכמו קרחונים בזכות תרכובות מיוחדות בדם שלהם הפועלות כמו נוגדי קיפאון כדי להגן על התאים מנזק מקרח.

אבל היונקים עושים את המצב החורפי בצורה מעט שונה – באמצעות נומסה. זה בעצם טורפור על סטרואידים. ראשית, נומסה מוגבלת לבעלי חיים שמייצרים את חום גופם, ולכן זוחלים לא מתאימים, והיא כמעט בלעדית ביונקים. נומסה מופעלת כשהימים מתקצרים, הטמפרטורות מתקררות והמזון נעשה מועט יותר. וגם, כשמשקה "פמפקין ספייס לייט" מגיע לסטארבקס. מדענים מאמינים שזה מפעיל נוירונים מיוחדים בהיפותלמוס של החיה, השולט בפונקציות כמו רעב, מטבוליזם, טמפרטורת גוף, קצב לב, נשימה ושינה.

בעצם, כל הפונקציות הגופניות שמשתנות במהלך הנומסה. אותם נוירונים שולחים מסרים כימיים בדם של החיות שאינן פעילות, ואומרים לגוף שזה הזמן להאט. מה בדיוק מפעיל את הנומסה עדיין נשאר במעט מיסטרי, אך אנו יודעים הרבה יותר על השינויים שבאים אחר כך. לקראת עונת הנומסה, החיות האלו בדרך כלל אכלו הרבה, והקלוריות העודפות מומרות לשומן חום. השומן החום מלא במיטוכונדריות – מרכז הכוח של התא!

כל אותן המיטוכונדריות הופכות את השומן החום ליעיל יותר ביצירת חום כשהשומן נשרף, מה שעוזר ליונקים להישאר חמים בלי להסתמך על דברים שדורשים יותר אנרגיה כמו רעד. והרבה מהחיות הנומסות מורידות את טמפרטורת גופן בממוצע בין 5 ל-10 מעלות צלזיוס.

השינוי הגדול ביותר קורה בסנאי הקפוא הארקטי – הם עוברים מ-37 מעלות לצינון עד -3 מעלות. מעת לעת, במהלך הנומסה, כשהחום יורד מדי, אותם סנאים וחיות נומסות אחרות מתעוררות בקצרה כדי לרעוד, לשרוף עוד שומן ואז חוזרות חזרה למצב הנומסה. וזה אחד מהאי-הבנות לגבי נומסה – אף על פי שהיא נמשכת חודשים, רוב החיות הנומסות מתעוררות מעת לעת. מדענים סבורים שאולי מערכת החיסון שלהן צריכה לפעול כדי להתמודד עם חיידק, או פשוט כי הן מתקררות מדי – כמו החבר שלנו, הסנאי. באופן אירוני, מחקרים מראים שהחיות הנומסות לא ממש ישנות. אז אם תיתקלו בדוב באביב, קחו בחשבון שהוא כנראה די מתוח.

עכשיו, בטח אתם תוהים לגבי הפסקות לשירותים – ואין לי איומים. מכיוון שכל המטרה של הנומסה היא להאט את המטבוליזם, החיות הנומסות לא מייצרות הרבה פסולת. חלק מהן עשויות לשחרר כמות קטנה מאוד של פסולת במהלך התקופה הזו, אבל בדרך כלל הן פשוט ממחזרות את המים והפסולת חזרה לגוף. ידוע כי דובים לא מתרחצים או עושים את צרכיהם במשך כל החורף, אפילו שהם בונים "פקק" קשה מיובש במעי הגס שלהם, שממלא תפקיד דומה לפקק הכיור במקלחת.

לנומסה יש גם יתרונות גדולים – יונקים קטנים חמש פעמים פחות נוטים למות כשהם נומסים מאשר כשהם מנסים להחזיק מעמד בחורף. וגם, חוסר תנועה וריח מקשים על טורפים למצוא את הטרף הנומס. והחיות הנומסות אפילו חיות יותר מחיות לא נומסות באותו הגודל. למרות שהמדע עדיין לא לגמרי מבין למה, מחקרים על מרמוטים מציעים שנומסה יכולה להאט את תהליך ההזדקנות. אז תוסיפו את זה לשגרת הטיפוח העצמי שלכם.

וזה מוביל אותנו לשאלה מעניינת: למה בני האדם לא נומסים? והאם אנחנו יכולים? לצערנו, נומסה אינה חלק מהמערך הטבעי של בני האדם. בני האדם התפתחו באפריקה, יבשת שלא ממש מפורסמת באיגלו או סקי. ומכיוון שאנחנו אוכלי כל – יש לנו בחירה במזון כל השנה. אז, בלי חורפים קשים או מחסור חמור במזון, פשוט לא נאלצנו להתפתח לנומסה.

אבל הסיבה העיקרית שבני האדם לא נומסים היא המוח שלנו. במקום להתפתח לנומסה, הפכנו לפותרי בעיות. החורף קר מדי? נעשה בגדים ואש. אין מספיק מזון? אין בעיה, נלמד איך לאחסן מזון לאכול מאוחר יותר. ואם הדברים מתדרדרים, פשוט נארוז וננדוד. אין צורך בנומסה.

לא רק זאת, נומסה גורמת לאובדן קוגניטיבי. במהלך הנומסה, היונקים מאבדים מחצי עד שני שלישים מהסינפסות במוחם – כמו שדובים צריכים ללמוד מחדש כמה ריחות לאחר הנומסה. אבל למרות שבני האדם לא נומסים כיום, יתכן שחלק מאבותינו הקדומים נומסו לפני כחצי מיליון שנה. זה אומר שהתכנות הגנטי לנומסה אולי עדיין שוכן בחלק עתיק של ה-DNA שלנו. מדענים עובדים על פיצוח הקוד הזה, כי להבין איך להכניס בני אדם לנומסה יכול לעזור בטיפול בפציעות טראומטיות ומחלות קשות, על ידי האטת הזמן בתוך הגוף. זה יכול גם לעזור לנו לחיות יותר זמן, בזכות היתרונות האנטי-אייג'ינג שנצפו אצל חלק מהחיות הנומסות. ואולי, והכי מעניין, זוהי כלי חשוב שנצטרך לנסיעות חלל. כוכב לכת אפשרי קרוב לכדור הארץ מקיף את הכוכב פרוקסימה קנטאורי, והגעה לשם בטכנולוגיה הנוכחית תדרוש מסע של יותר מ-6,000 שנה. זו הסיבה שנאס"א החלה לחקור את אפשרות הנומסה האנושית ב-2014. המחקר התחיל במה שאנחנו כבר יודעים – שטמפרטורות נמוכות יכולות להאט את התהליכים המטבוליים אצל בני האדם, בדיוק כמו אצל יונקים אחרים. אנו כבר משתמשים בהיפותרמיה טיפולית במקרי חירום רפואיים כמו התקפי לב, אבל זה הרבה יותר מורכב ומסוכן להאריך תהליך זה לשבועות, חודשים או שנים. בעוד שטמפרטורה יכולה לסייע בהאטת המטבוליזם שלנו, עלינו למצוא דרך למנוע מהגוף שלנו "לרעב" את עצמו בתהליך. נומסה גם מאטה את מערכת החיסון, מה שהופך אותנו לרגישים יותר למחלות. וזוכרים איך דובים לא עושים את צרכיהם במהלך הנומסה? ובכן, אנחנו היינו צריכים לעשות זאת כדי למנוע זיהומים חמורים ודברים באמת מסוכנים. אז אם יש לכם פתרון לזה – תתקשרו לנאס"א.

ברור שיש כאן אתגרים גדולים שמדע צריך להתגבר עליהם, אך מחקרי נאס"א מצאו שאין סיבות ביולוגיות יסודיות שבני האדם לא יכולים להנומס. פשוט הטכנולוגיה שלנו עדיין לא הספיקה להתמודד עם הבעיה. ואולי, כשזה יקרה, נצעד צעד נוסף לעבר עתיד שבו נוכל לישון כמו דובים שמנים בין הכוכבים.

תמשיכו להיות סקרנים.

לסרטונים נוספים מהערוץ של ד"ר ג'ו הנסון עם כתוביות בעברית או תרגום תוכן לעברית לחצו על הקישור

ד"ר ג'ו הנסון

"המדע הוא מדהים, יש כל כך הרבה לגלות. בואו נגלה דברים ביחד…וכן.. זה בסדר להיות חכמים." ד"ר ג'ו הנסון הוא מחנך, ביולוג וכותב מדע מאוסטין, טקסס, ארצות-הברית. להנסון דוקטורט בביולוגיה מאוניברסיטת טקסס. הנסון הוא היוצר / כותב/ מנחה של ערוץ היוטיוב 'זה בסדר להיות חכם', ערוץ עטור פרסים של סטודיו 'פי בי אס' (PBS Digital Studios) (הפקה שעובדת עם יוצרים ומפיקים באינטרנט) הערוץ הינו ערוץ חינוכי המעלה שאלות מעניינות בנושאים שונים כמו: למה אנחנו צוחקים? למה יש מילים שאנחנו שוכחים לפעמים? למה אנחנו מגרדים? ועוד הרבה..

המדע ישפיע על חיי כולנו

ד"ר הנסון שואף להראות לעולם את כל הדברים המדהימים של המדע והוא עושה זאת בדרכים לא שגרתיות. לפי הנסון בעתיד המדע ישפיע על חיי כולנו והעתיד כבר כאן. אבל לא מספיק אנשים לוקחים חלק בעתיד הזה ומעט מדי אנשים לוקחים חלק במדע. הנסון אומר שבלי אשתו ושני הכלבים שלו, כל זה לא היה אפשרי. בנוסף לערוץ היוטיוב שלו, יש להנסון חשבון טוויטר, אינסטגרם, פייסבוק, לינקדאין ואתר בלוג בו הוא כותב, מעלה תמונות וסרטונים.

כדי להישאר מעודכנים בתכנים חדשים הצטרפו לדף הפייסבוק שלנו