5 Ours Hibernants Laissent Les Scientifiques Pénétrer Dans Leur Peau

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Le sommeil hivernal des ours pourrait être une clé de la future hibernation humaine.

Une nouvelle étude, la première du genre, surveille cinq ours noirs sauvages alors qu'ils dorment l'hiver en Alaska, il y a plus d'ours en hibernation que de quelques mois de sommeil réparateur.

L'étude a révélé que, contrairement aux autres animaux en hibernation, la température de leur corps ne baissait que de quelques degrés, tout en contrôlant simultanément leur métabolisme de 75% (pour ralentir les besoins énergétiques du corps).

C’est la première fois que des chercheurs étudient une saison d’hibernation complète chez un animal à taille humaine. Ils espèrent que les résultats obtenus pourraient éventuellement aider à induire une hibernation humaine dans le cadre de soins médicaux ou même de voyages dans l’espace, même si de tels progrès sont encore loin.

"Un vrai désir en médecine est de pouvoir induire une hypothermie chez les patients, d'abaisser leur température et leur métabolisme", a déclaré à WordsSideKick.com, le chercheur H. Craig Heller, biologiste à l'Université de Stanford. "Si vous pouvez baisser la température du cerveau de quelques degrés seulement après un accident vasculaire cérébral, vous pouvez réduire considérablement le nombre de dommages causés par cet accident... mais pour le moment, il est impossible de le faire efficacement. Si nous pouvions comprendre comment l'ours biochimiquement et physiologiquement, cela pourrait conduire à une application chez l’homme. "

Construire une tanière

Les chercheurs en médecine s'intéressent depuis longtemps aux ours en raison de leurs incroyables capacités en hibernation. Par exemple, les ours noirs perdent de la graisse pendant leurs mois d'immobilité en hibernation, mais contrairement aux humains alités, ils perdent peu de masse musculaire ou osseuse. Cela rend les chercheurs en réadaptation intéressants, selon l'auteur de l'étude, Brian Barnes de l'Université d'Alaska, Fairbanks, lors d'un point de presse concernant les travaux du 17 février à Washington, DC.

Contrôler les habitudes de sommeil d'un ours noir de 200 livres n'est pas chose facile. Il est difficile de faire hiberner des animaux captifs comme ils le feraient dans la nature. La plupart des recherches antérieures sur les ours en hibernation impliquaient donc une surveillance intermittente des animaux sauvages sur le terrain. La nouvelle étude a adopté une approche différente. Cinq ours noirs "gênants" qui se sont souvent trop rapprochés des communautés humaines en Alaska ont été tranquillisés et transportés dans une région isolée à l'extérieur de Fairbanks. Deux des ours gênants étaient des femmes et les trois autres étaient des hommes. Le plus gros du peloton pesait 103 kilogrammes.

Chaque ours recevait une boîte en bois confortable sous forme de repaire, avec une literie en paille et un ensemble de capteurs de haute technologie permettant de mesurer la consommation d'oxygène, le mouvement musculaire, le rythme cardiaque et la température des animaux.

Les chercheurs ont enregistré chaque contraction des ours pendant les cinq mois d’hibernation de novembre à mars. Les ours ont également été opérés chirurgicalement avec un émetteur radio, un moniteur de fréquence cardiaque et un moniteur de métabolisme, ce qui a permis à l’équipe de recherche de suivre leurs signes vitaux pendant un mois après l’hibernation.

Un ours noir américain somnole dans un repaire artificiel construit par des chercheurs en Alaska.

Un ours noir américain somnole dans un repaire artificiel construit par des chercheurs en Alaska.

Crédit: Øivind Tøien

Bestioles réfrigérées

Les ours se sont installés dans leur tanière fournie par les humains, a déclaré Heller. Une fois endormis, leur température corporelle est passée de 37 à 38 degrés Celsius (98,6 à 100,4 degrés Fahrenheit) à une température moyenne de 33° C (91,4° F). Cette baisse de température s'est accompagnée d'une réduction de 75% du taux métabolique de l'ours. C'était surprenant, a déclaré Heller: chez les petits mammifères en hibernation tels que les marmottes et les écureuils, il faut une baisse de 10 degrés Celsius de la température corporelle pour ralentir le métabolisme de moitié. Le métabolisme des ours diminuait de 75% avec une chute de moitié de la température.

"Cette baisse du métabolisme chez l'ours est tellement plus importante que ce à quoi vous vous attendiez", a déclaré Heller.

Les chercheurs ont découvert que les ours présentaient une tendance régulière de deux à sept jours dans laquelle leur température chuterait entre 2 et 6 degrés Celsius, puis frissonnerait pour la ramener à la surface. La température corporelle la plus basse enregistrée pour les sujets de l'étude était de 86,7 degrés F (30,4 degrés C).

C'est beaucoup plus chaud que les petits hibernants, a déclaré Heller, dont la température corporelle peut descendre presque au point de geler, bien que les réseaux de neurones dans leur cerveau se contractent en conséquence et doivent être reconstruits lors de réveils occasionnels. Les ours pourraient peut-être éviter ces dommages, a déclaré Heller.

"Une explication est que les ours ne doivent pas [baisser leur température autant que les petits mammifères], car ils sont capables de stocker autant d'énergie que de graisse, d'être gros et d'avoir un faible rapport surface / volume", a déclaré Heller. m'a dit. (Plus la surface exposée aux éléments est importante, plus la chaleur dégagée est importante et plus le corps doit travailler dur pour maintenir une température saine.)

Les chercheurs ont également confirmé qu'après la température, le métabolisme de l'ours était régulé: après l'hibernation, lorsque la température corporelle était normale, le métabolisme était resté à peu près de la moitié de son taux habituel. Deux à trois semaines après le réveil des ours, le métabolisme a atteint un niveau normal.

Règlement remarquable

Heller a déclaré que le moment le plus mémorable de l'étude était lorsque les caméras vidéo des chercheurs ont surpris l'une des femelles en train d'accoucher. Les ours mettent bas en février, pendant l'hibernation, et la progéniture allaitent jusqu'à ce que l'ourson se réveille. Malheureusement, le bébé ours né au cours de l'étude est décédé d'une anomalie congénitale. Les chercheurs ont toutefois pu constater que la mère n'avait pas abaissé la température de son corps avant la naissance, suggérant que la chaleur était importante pour le développement du bébé ours.

En raison de leur statut de "nuisance", les ours ont été euthanasiés après l’étude. Les scientifiques ont prélevé des échantillons de tissus sur les ours pour des recherches futures sur la chimie du corps des animaux.

Les chercheurs ne prévoient pas de répéter l'étude avec davantage d'ours, mais M. Barnes de l'Université d'Alaska, a déclaré aux journalistes qu'il serait intéressant de surveiller l'hibernation du plus grand cousin de l'ours noir, le grizzli ou l'ours brun.

"Il est tentant de penser que, lorsque vous grimpez en masse, ces animaux perdent moins de chaleur... qu'ils pourraient peut-être hiberner à des températures encore plus basses", a déclaré Barnes, ajoutant que la taille de grizzly pourrait s'avérer un défi: "Nous ' Il me faut une boîte plus grande. "

Tu peux suivre WordsSideKick.com La rédactrice principale Stephanie Pappas sur Twitter @sipappas.


Supplément Vidéo: Tout savoir sur le lapin.




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