Egernets vinterhi og dets bidrag til rumfarten

Skrevet og kontrolleret af psykolog Sara González Juárez

Skrevet af Sara González Juárez

Sidste ændring: 24 juli, 2023

Vinterhi er en af de evner hos dyr, som fascinerer mennesker mest, og det er ikke kun, fordi de kan sove i månedsvis. Faktisk tyder de seneste opdagelser om egernets vinterhi på vigtige anvendelser inden for rumfart.

Da denne “deaktiveringsproces” tjener afgørende funktioner for overlevelse og indeholder komplekse processer, finder du her en informativ gennemgang af den. Derudover vil du lære, hvorfor spørgsmålet “Hvad har egern at gøre med at rejse ud i rummet?” ikke er en joke. Lad os se nærmere på det.

Hvordan er egernets vinterhi muligt?

Når man studerer dyrs vinterhi, er det mest overraskende ikke, at de kan sove i månedsvis ad gangen. Det, der fascinerer forskerne mest, er faktisk, at denne periode ikke har nogen alvorlige virkninger på dyrets organisme. Selv om det vågner tyndt og sultent, lider det ikke af underernæring eller invaliderende tab af muskelmasse.

Dvaletilstand er faktisk en forsvarsmekanisme, der gør det muligt at overleve perioder med ekstreme klimaforhold uden at skulle migrere. Det er ikke noget frivilligt, og det handler heller ikke om at sove. Det er en reaktion på eksterne forhold, der består af to hovedfaser.

I den første fase overspiser dyret for at opbygge muskelmasse og fedt. Når det falder i en tilstand af bevidstløshed, sker der flere ændringer i dyrets krop:

• Nedsat hjertefrekvens: Hjertet på en bjørn i dvale kan f.eks. slå 5 gange i minuttet, uden at den dør.
• Fald i stofskiftehastigheden: På grund af dette fald i frekvensen af hjerteslag reducerer kroppen sit behov for ilt for at tilpasse sig og undgå problemer.
• Omdannelse af urinstof til nitrogenholdige former: Urinstof forgifter kroppen, hvis det ikke udskilles gennem urinen, men dyr vågner ikke op fra dvalen for at tisse og have afføring. Denne genanvendelse af urinstof forhindrer forgiftning og skaber samtidig brugbare stoffer til overlevelse, såsom proteiner.
• Reduceret nedbrydning af muskelproteiner: Når dyrene vågner op fra deres dvale, har de ikke mistet meget muskelmasse på grund af inaktivitet takket være denne proces.
• Dannelsen og fornyelsen af knogleceller intensiveres: På denne måde beskyttes knoglerne mod osteoporose og andre sygdomme, der er typiske for inaktivitet og nedsat metabolisme.
• Fald i kropstemperaturen: Tro det eller ej, men dyrets kropstemperatur falder ikke ret meget, kun et par grader. Det er stadig et mysterium for videnskaben.

Hvordan går egern i dvale?

Der er mange arter, der går i dvale, og hver af dem har særlige egenskaber i forhold til denne proces. I tilfældet med jordegern (slægten Spermophilus) viste en undersøgelse, at nøglen til deres vedligeholdelse gennem månederne med dvale lå i mikrobiomet i deres tarme.

På trods af reaktivering måneder senere forbliver egernets muskelmasse og funktion intakt.

Dette mysterium bringer en teori tilbage, der blev formuleret i 1980’erne og overvejet i et af punkterne på den foregående liste – redningen af urinstofbrint. Som nævnt forgifter urinstof kroppen, hvis det ikke udskilles, så kroppen hos dyr i dvale bruger det til muskelvedligeholdelse.

Forfatterne til undersøgelsen fandt ud af, at urinstof bevæger sig fra blodet til tarmen, hvor egernets tarmflora nedbryder det til kvælstof og kulstof. Dette urinstof er det molekyle, der er involveret i opbygningen af muskelvæv under dvalen. Derfor er der næsten intet tab af masse.

Hvad betyder det for rumrejser?

Denne opdagelse er banebrydende og åbner op for flere muligheder for anvendelse inden for videnskaben. Da kroppens biom kan fremstille nitrogen for at opretholde sunde muskler under ekstreme forhold, kan der gøres vigtige fremskridt i behandlingen af dystrofier, både hos mennesker og ikke-mennesker.

Mikrober, der lever i menneskets tarm, er også i stand til at genvinde nitrogen fra urinstof, men ikke på samme niveau som disse dyr.

På den anden side mister astronauter ofte en stor mængde muskelmasse, når de rejser i rummet. Det sker, fordi proteinsyntesen falder under langvarige mikrogravitetsforhold. Dette problem kunne dog løses, hvis tarmens mikrobiota kunne forbedres til at omfatte genbrug af urinstof.

Kunne du have forestillet dig, at viden om egernets vinterhi kunne åbne døren til så mange nyttige muligheder for mennesker? Det handler ikke så meget om astronauternes muskeltab, men om at finde en forbedring af livskvaliteten for mange mennesker. Fra aldringens muskelatrofi til sygdomme som sarkopeni, denne afsløring lover meget.