Aus diesem Grund ist der Winterschlaf im Weltraum für Menschen möglicherweise doch nicht möglich

Schicken Sie Menschen praktisch überall in den Weltraum hinaus der Mond bringt die Logistik von Gesundheit, Ernährung und Psychologie an Grenzen, die wir gerade erst zu begreifen beginnen.

Eine grundlegende Lösung für diese Probleme in der Science-Fiction besteht darin, Void Travelers einfach für eine Weile ins Bett zu bringen. In einem Schlafzustand nahe dem Winterschlaf bzw Erstarrungder stoffwechsel bricht ein und dem geist bleibt die langweile des wartens auf endlose leere stunden erspart.

Im Gegensatz zu Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit und Wurmlöchern scheint das Prinzip, Astronauten in eine Art Winterschlaf zu versetzen, in greifbare Nähe gerückt. Genug damit sogar die Europäische Weltraumorganisation Studieren Sie ernsthaft die Wissenschaft dahinter.

Die Implikationen einer neuen Studie eines Trios chilenischer Forscher zeigen nun ein mathematisches Hindernis, um das Potenzial für einen langfristigen menschlichen Stillstand in die Realität umzusetzen, eines, das bedeuten könnte, dass es für immer außerhalb unserer Reichweite liegt.

Roberto F. Nespolo und Carlos Mejias vom Millennium Institute for Integrative Biology und Francisco Bozinovic von der Päpstlichen Katholischen Universität von Chile machten sich daran, die Beziehung zwischen Körpermasse und Energieverbrauch bei überwinternden Tieren aufzudecken.

Sie entdeckten ein Mindestmaß an Stoffwechsel, das es Zellen ermöglicht, unter kalten, sauerstoffarmen Bedingungen zu überleben. Für relativ schwere Tiere wie uns wären die Energieeinsparungen, die wir durch den Eintritt in einen tiefen Winterschlaf erwarten könnten, vernachlässigbar.

Tatsächlich wären wir wahrscheinlich besser dran, wenn wir einfach ein altmodisches Nickerchen machen würden.

Das Wort Winterschlaf beschwört oft Bilder eines Bären herauf, der sich für eine lange Winterruhe in eine Höhle einnistet.

Obwohl die Bären mehrere lange, kalte Monate schweigen, ist ihre Ruhe nicht ganz so wie die echter Winterschlaf zwischen kleinen Kreaturen wie Erdhörnchen und Fledermäusen.

In diesen Tieren sinkt die Körpertemperatur, der Stoffwechsel nimmt ab und die Herzfrequenz und Atmung verlangsamen sich. Dieser Prozess kann den Energieverbrauch in einigen Fällen um bis zu 98 % reduzieren, wodurch die Notwendigkeit entfällt, mit der Jagd oder Nahrungssuche zu verschwenden.

Allerdings kann das Tier auch in diesem Zustand noch mehr als ein Viertel seines Körpergewichts verlieren, indem es seine Energiereserven verbrennt.

Wenn wir die gleiche grundlegende Mathematik auf einen erwachsenen Menschen im Winterschlaf anwenden, würde eine tägliche Nahrungsaufnahme von etwa 12.000 Kilojoule durch den Bedarf von nur wenigen hundert Kilojoule Körperfett ersetzt.

Wenn wir dieses Szenario beibehalten, könnten wir uns vorstellen, dass unser unerschrockener Weltraumtourist, eingekuschelt in sein speziell ausgestattetes Bett, täglich etwas mehr als sechs Gramm Fett verliert. Auf ein Jahr gesehen wären das etwa zwei Kilogramm Gewicht.

Das mag für eine schnelle Reise zu den Jupitermonden in Ordnung sein, aber wenn der durchschnittliche Erwachsene jahrzehntelang durch den interstellaren Raum zu einem nahe gelegenen Stern schweben möchte, muss er ein paar hundert Pfund Fett mehr einpacken. Das, oder regelmäßig aufzuwachen, um ein oder drei Schmalzshakes hineinzuwerfen.

Diese groben Berechnungen basieren auf vielen Annahmen, nicht zuletzt auf der Überwinterungsskalierung. Schließlich gibt es wahrscheinlich einen guten Grund für die Seltenheit riesiger überwinternder Säugetiere unserer Größe (oder größer).

Die Forscher führten daher eine statistische Analyse einer Vielzahl von überwinternden Arten durch, wie in früheren Studien beschrieben.

Daraus schlossen sie, dass der tägliche Energieverbrauch von Tieren im Winterschlaf ziemlich gleichmäßig schwankt, sodass ein Gramm Gewebe eines winzigen Säugetiers wie der 25-Gramm-Blattohrfledermaus so viel Energie verbraucht wie ein Gramm Gewebe eines 820 Gramm überwinternde Ziesel.

Wir könnten davon ausgehen, dass jedes Gramm unseres Gewebes dieselbe Energie benötigen würde, wenn wir jemals herausfänden, wie man so effizient wie ein Siebenschläfer überwintern kann wie jedes Gramm ihres Gewebes.

Anders sieht es hingegen aus, wenn Säugetiere aktiv sind. Das Skalieren der Beziehung zwischen aktivem Stoffwechsel und Masse ergibt ein etwas anderes Diagramm, das einen Punkt zeigt, an dem der Winterschlaf für größere Tiere nicht wirklich viel Energie spart.

Dieser Punkt liegt in der Nähe unserer eigenen Masse, was bedeutet, dass sich unser Gesamtenergiebedarf während des Winterschlafs nicht wesentlich von dem unterscheidet, während wir uns einfach im Ruhezustand befinden.

Dies könnte erklären, warum Bären nicht so überwintern wie kleine Tiere. Und das bedeutet auch für uns Menschen, dass wir alle Risiken eingehen und uns die Mühe machen, unseren Körper zu kühlen, unsere Herzfrequenz und Atmung zu senken und unseren Stoffwechsel künstlich herunterzufahren, was möglicherweise nicht zu den erhofften Ergebnissen führt.

Wenn wir uns die Langeweile ersparen und vermeiden wollen, den Schiffsvorrat an gefriergetrocknetem Eis zu kauen, können wir uns genauso gut vollstopfen Das AusmaßNehmen Sie ein paar Beruhigungsmittel und dösen Sie ein bis Marsch.

Menschen in den Winterschlaf zu zwingen, wird sich einfach nicht lohnen.

Diese Studie wurde veröffentlicht in Verfahren der Royal Society B.