Как лемуры прокладывают путь к межзвёздным путешествиям

Исследование гибернации (спячки) у карликовых лемуров в Duke Lemur Center может стать ключом к разработке технологии «синтетической гибернации» для людей во время длительных космических полётов.

Уникальная модель: лемуры как ближайшие родственники человека, способные впадать в спячку

• Изучением занимается научный сотрудник Ана Брайт, получившая грант в $30 000.
• Duke Lemur Center — единственное место, где содержится колония мадагаскарских толстохвостых лемуров (fat-tailed dwarf lemurs) в неволе. Все исследования неинвазивны.
• Способность приматов к гибернации была документально подтверждена лишь в 2004 году (публикация в Nature). Лемуры могут проводить в спячке до 7 месяцев, запасая жир в хвосте (до 40% массы тела).

Цель: гибернация при тёплых температурах для сохранения когнитивных функций

• Классическая гибернация при низких температурах приводит к потере когнитивной функции, что неприемлемо для космонавтов.

• Задача — найти температурный режим, достаточно тёплый для поддержания гомеостаза и когнитивных способностей, но достаточно холодный для экономии энергии.

• Преимущества гибернации для космических миссий:

  • Сокращение потребности в пище, воде и кислороде (дыхание во время гибернации значительно замедлено).
  • Предотвращение атрофии мышц и потери костной массы.
  • Снижение психологических проблем (скука, одиночество).

Методология исследования

1. Контролируемые условия в лаборатории:

• Используются две современные камеры-гибернакулы, имитирующие световые циклы Мадагаскара.

• Оборудование: респирометрия (метаболизм), радиоошейники (температура кожи).

• Эксперимент с температурами:

  • Группа 1: Колебания температуры от 53°F до 89°F (≈11.7°C до 31.7°C). Лемуры пассивно согреваются, экономя энергию.
  • Группа 2: Стабильная температура от 64°F до 71°F (≈17.8°C до 21.7°C). Лемуры активно согреваются, тратя больше энергии и жировых запасов.

2. Параллельное полевое исследование на Мадагаскаре:

• Проводится для проверки, отражают ли лабораторные данные естественное поведение.
• Партнёр — аспирант Университета Антананариву Антонин Андриамахаихавана, собирающий данные об энергозатратах в дикой природе.

3. Оценка когнитивных функций и здоровья:

• Когнитивное тестирование (д-р Брендан Джонсон): Лемуры решают головоломки за угощение до и после гибернации. Цель — оценить изменения памяти и способности решать задачи. Ключевой вопрос: «Смогут ли астронавты после пробуждения управлять кораблём?»
• Изучение иммунитета: Совместно с исследователями по всей стране изучается, как гибернация влияет на иммунную функцию и воспалительные реакции, и может ли животное (или человек) заболеть во время спячки.

Наследие и перспективы

Исследование Брайт опирается на инфраструктуру, протоколы и базовые данные, собранные предыдущими учёными Duke Lemur Center. Это позволяет задавать новые, более сложные вопросы, например, о точных энергозатратах при разных температурах.

Работа, начавшаяся с любопытства к терморегуляции, превратилась в междисциплинарную миссию, где тропические лемуры, точная наука и современные технологии помогают приблизить возможность «усыпить» людей для путешествия к звёздам.