A grizzlyk szeretik a süteményt, testzsírjuk elérheti az 50 százalékot, és az év csaknem felét átalusszák. Ezek a téli álmot alvó emlősök mégsem kapnak szívinfarktust, nincs érelmeszesedésük, sem zsírlerakódásuk vagy érrendszeri problémájuk - mondja Charles Robbins, a Washingtoni Állami Egyetem medvekutató központjának igazgatója. A kutatók megfigyelték, hogy a grizzlyk éber állapotban mért percenkénti több mint 80 szívverése kevesebb mint 20-ra, sőt időnként egyszámjegyűre esik vissza téli álmuk idején. Robbinsszal egyelőre még csak elméleteik vannak arról, hogyan őrzik meg szívük egészségét a grizzlyk, amelyek DNS-állománya 95 százalékban azonos az emberével.
Tanulmányaik szerint a medvék szervezetében a téli álom alatt a vérrögképződést megakadályozó fehérjeváltozások zajlanak le, ráadásul négy szívkamrájukból kettőt képesek egészségügyi károsodás nélkül lezárni. A washingtoni állami medveközpont az egyetlen egyetemi létesítmény az Egyesült Államokban, ahol felnőtt grizzlyket tanulmányoznak, mondta Nelson. Harry Reynolds, a Nemzetközi Medvekutató és -tenyésztő Szövetség volt elnöke úgy véli, hogy a medvék kiválóan helyettesítik az embereket az orvostudományi kutatásokban, mert nagyon sok köztük a biológiai hasonlóság. A WSU medveközpont lakóin kutatások széles körét végzik, de a szívprogram lassan halad, mert a medvék csak októbertől márciusig tartják téli pihenőjüket.
Az állatoktól vért vesznek, megmérik a vérnyomásukat, ultrahang- és szívultrahang-vizsgálaton esnek át. Más tudósok a grizzlyk téli álomba merülésének egyéb aspektusait tanulmányozzák. Seth Donahue, a Michigani Műszaki Egyetem kutatója lejegyezte, hogy a fekete medvéknél azért nem alakul ki csontritkulás a téli álom hosszú időszakai alatt, mert sejtjeik az alvás idején is termelnek csontképző anyagot. A medvéknek sikerül megőrizniük izomerejüket és izomtömegüket is, míg az emberek izomerejük mintegy 70 százalékát elveszítenék hasonló tétlenség mellett.
A mérsékelt égövön élő állatok három alapvető stratégiát alkalmaznak a téli fagy és táplálékhiány leküzdésére: vagy délebbre vonulnak, vagy éber állapotban túlélnek, vagy „téli álmot” alszanak. No, de mi a helyzet a medvével? Európa leghatalmasabb ragadozója úgy tűnhet, hogy átalszikatta a telet, de a valóságban a medvék téli állapota nem a klasszikus hibernáció. A néphit szerint február 2-án ébred csak fel, és ha árnyékot lát, visszabújik aludni - ám ezek a hagyományok nem minden aspektusban fedik a tényeket.
A téli álom fizikája a medvéknél
A klasszikus hibernációhoz hasonló mély álom nem jellemző a medvékre: testhőmérsékletük nem hűl le drasztikusan, szívverésük és légzésük csak visszafogottabb üzemmódban működik. A téli álom alatt a medvék bőr alatti tartalékokra támaszkodnak, zsírszövetük jelentős energiát szolgáltat. A téli hónapokban a testhőmérséklet 7-10 fokkal csökken, a szívverés percenként 1-2-re, a légzés 3-4-re esik. Anyagcseréjük csökken, a kiválasztás során keletkező húgysavat és karbamidot újrahasznosítják, emésztés híján pedig széklet sincs.
A medvék kétféle zsírszövettel rendelkeznek: barna zsír energia- és hőtermelésre szolgál, fehér zsír pedig alvás közben különösen fontos tartalékként működik. A barna zsír gyorsan energiává és hővé ég el, így a medve nem hűl ki téli álmában. Külön meglepő bravúr a vemhes anyamedvék esete: a párzás késő tavasszal történik, de a megtermékenyített petesejt csak hónapokkal később ágyazódik be, és a kisbocsok születése is téli álom alatt történik - a kicsik anyjuk alvása közben szopnak.
A test mély álom közben is képes a gyarapodó növekedésre: a csontképző gének feltehetően nyáronál erőteljesebben működnek téli álom idején, így a csontépítés folyamata fokozódhat. Ugyanakkor a medvék szíve és érrendszere védekezik a szívbetegségek ellen is: a hibernáció során a testszövetek és a vérkeringés alkalmazkodik a ritkább pulzushoz és az alacsonyabb oxigénfelhasználáshoz.
Összefüggések a humán medicina és a biodiverzitás szemszögéből
Számos kutató úgy véli, hogy a medvék inzulinrezisztenciája a téli álom alatt átmeneti állapot, amely lehetővé teszi a zsírok hatékony mobilizációját anélkül, hogy cukorbetegség alakulna ki. A PTEN fehérje kulcsszerepet játszik, hogy a zsírszövetek a téli álom idején az inzulinra fókuszáltan reagáljanak. A PTEN ki- és bekapcsolása emberi sejtekben is vizsgálat tárgya lehet, hogy cukorbetegség kezelésében hasznos legyen. Ezzel párhuzamosan a grizzlyk genomjában a csontépítő gének megnyilvánulása a téli álom alatt jobban fokozódik, ami a csontanyagcsere megőrzését magyarázhatja.
Az emberi szervezetre nézve ez a tudás potenciálisan olyan terápiákat adhat, amelyek a tartós ágyhoz kötött állapotokban is megőrzik a csont- és izomállapotokat, vagy éppen a szív-érrendszeri állapotokra vonatkozó kockázatokat csökkentik. Ugyanakkor a medvék téli álma nem példázza egyetlen állatfaj hibernációs módját: a denevérek és sünök például valódi hibernációval vészelik át a telet, miközben a medvék alvása ehhez képest csak részleges és mérsékelt.
Néprajz és néphiedelem a tél végének megjóslásáról
A népi meteorológia Gyertyaszentelő Boldogasszony napjához, vagyis február 2-ához kötődik. A hagyomány szerint a medvék ekkor megjelennek a barlangból, és ha tiszta az ég és süt a nap, hosszú télre számítanak; ha pedig árnyékot látnak, visszabújnak és folytatják a téli pihenőt. A néphiedelem szerint a medvék által jelzett hosszú télnek a meteorológiai előrejelzésben csak korlátozott megbízhatósága van, és a modern eszközök sokkal pontosabbak. Külön érdekesség, hogy a hagyomány Erdélyből terjedt, és Jókai Mór regénye tette általánosan ismertté ezt a népi időjóslást.
A nyugati és déli tájakon azonban a medvék téli viselkedése eltérő lehet. Spanyolország Kantábiában például évek óta nem térnek téli álomba, ami az enyhe tél és a nőstények számára kedvező táplálkozási körülmények miatt történik. A medvék tehát alkalmazkodnak a helyi körülményekhez: a fajtól és élőhelytől függően a téli álom időtartama és intenzitása eltérő lehet. A mediterrán területeken pedig a fajok között is eltérő mértékű a téli aktivitás.
Állatkerti és gyakorlati megfigyelések
Ha az állatkertbe látogatunk, a jegesmedvék fürdőzési szokásai is jelzést adhatnak az időjárásról: meleg időben gyakrabban, hideg előtt pedig ritkábban merészkednek a medencéjükbe. Az észak-spanyolországi Ibériai-félszigeten élő barnamedvék körében megfigyelték, hogy október és december között ritkán hagynak ki téli álmot, de a kantábriai hegyekben élő közel 130 medve között ez a tendencia sokszor eltér. A Fundación Oso Pardo megfigyelései szerint enyhe tél esetén a nőstények ébren maradnak, és élelem után kutatnak, míg a hideg időben visszatérnek az odúba. A néphagyomány azonban továbbra is erősen árnyékot vet a medvék viselkedésére, és a népi megfigyelések mellett a modern tudomány ad új, pontosabb magyarázatokat.
A XXI. században a medvék téli működésére vonatkozó adatok gazdagabbak és összetettebbek: a téli álom alatt az anyagcsere nagyjából 50%-kal csökken, a testhőmérséklet 7-8 °C köré süllyed, a szívverés 40-50-ről 7-8-ra esik, és a medvék energiát a tartalékolt zsírból nyernek. A vizelet és a húgysav-kibocsátás átalakul, és a mozgás minimumra redukálódik. A hosszú téli időszak ellenére a medvék nem szenvednek a cukorbetegség vagy súlyos szívbetegségek egyikétől sem, amit a magyar és nemzetközi kutatók jelenlegi megfigyelései is alátámasztanak. Ezek a vizsgálatok hozzájárulnak ahhoz, hogy a humán orvostudományban alkalmazható gyógyszeres és életmódbeli megoldások pontosabbak legyenek, a biológiai analógiák pedig új terápiás lehetőségeket nyithatnak meg.
Hogyan hibernálnak a medvék?
Az ellentétek és a hasonlatok tükrében a medvék téli viselkedése mégis inkább a természet adaptív stratégiájának példája, semmint egyszerűen egy „téli alvás” jelensége. A kutatások arra világítanak rá, hogy a nagy testű emlősök energia- és anyagcseréje olyan koherens mechanizmusokat használ, amelyek egyensúlyt teremtenek a túlélés és az egészség megőrzése között, még hosszú, éhezéssel teli hónapok alatt is.
Ha kiderítjük, mi áll a háttérben, beteg emberek komoly szívműtétjei során tudnánk a tejsav okozta károkat kivédeni. - mondja Kenneth B., a kutatás vezetője. A medvék téli álma tehát nem csupán természeti érdekesség, hanem többek között olyan biológiai és klinikai relevanciával bír, amely a jövő orvostudományát is befolyásolhatja.