Hibernação

Ahibernaçãoé um estado de atividade mínima e depressãometabólicasofrido por algumasespécies animais.É umaheterotermiasazonal caracterizada porbaixa temperatura corporal,respiraçãoefrequência cardíacalentas e baixataxa metabólica.Ocorre mais comumente durante os meses deinverno.

Embora tradicionalmente reservado para hibernadores "profundos", comoroedores,o termo foi redefinido para incluir animais comoursos^[1]e agora é aplicado com base na supressão metabólica ativa, em vez de qualquer declínio absoluto natemperatura corporal.Muitos especialistas acreditam que os processos detorpore hibernação diários formam umcontinuume utilizam mecanismos semelhantes.^[2]^[3]O equivalente durante os meses deverãoé aestivação.

A hibernação funciona para conservarenergiaquando não hácomidasuficiente disponível. Para alcançar essaeconomia de energia,um animalendotérmicodiminui sua taxa metabólica e, portanto, sua temperatura corporal.^[3]A hibernação pode durar dias, semanas ou meses — dependendo da espécie, temperatura ambiente, época do ano e condição corporal do indivíduo. Antes de entrar em hibernação, os animais precisam armazenar energia suficiente para durar todo o período dedormência,possivelmente até um inverno inteiro. Espécies maiores tornam-sehiperfágicas,ingerindo uma grande quantidade de alimentos e armazenando a energia em depósitos degordura.Em muitas espécies pequenas, o armazenamento em cache de alimentos substitui comer e engordar.^[4]

Algumas espécies demamíferoshibernam durante agestação,que nascem enquanto amãehiberna ou logo depois.^[5]Por exemplo, asursas negrasentram em hibernação durante os meses de inverno para dar à luz seusfilhotes.^[6]As mães prenhas aumentam significativamente suamassa corporalantes da hibernação, e esse aumento se reflete ainda mais no peso da prole. A acumulação de gordura permite-lhes proporcionar um ambiente suficientemente quente e acolhedor para os seus recém-nascidos. Durante a hibernação, eles perdem 15 a 27% de seu peso pré-hibernação usando suas gorduras armazenadas como energia.^[7]

Animaisectotérmicostambém passam por períodos de supressão metabólica e dormência, que em muitosinvertebradosé chamado dediapausa.Alguns pesquisadores e membros do público usam o termo "brumato" para descrever a dormência de inverno derépteis,mas acredita-se que o termo mais geral hibernação seja adequado para se referir a qualquer dormência de inverno.^[8]Muitos insetos, como avespaPolistes exclamans,exibem períodos de dormência que muitas vezes são chamados de hibernação, apesar de sua ectotermia.^[9]Osbotânicospodem usar o termo "hibernação desementes"para se referir a uma forma de dormência de sementes.^[10]

Dormência e congelamento em ectotérmicos

Devido a eles não poderem ativamente regular sua temperatura corporal ou taxa metabólica, animais ectotérmicos (incluindo peixes, répteis eanfíbios) não podem hibernar. Eles podem experimentar taxas metabólicas diminuídas associadas a ambientes mais frios ou baixa disponibilidade deoxigênio(hipóxia) e apresentar dormência (conhecida como brumação). Pensava-se que ostubarões-peregrinosse estabeleceram no fundo doMar do Nortee ficaram adormecidos, mas uma pesquisa de David Sims em 2003 desfez essa hipótese,^[11]mostrando que os tubarões viajavam longas distâncias ao longo das estações, rastreando as áreas com as maiores quantidade de plâncton. Ostubarões-epauletteforam documentados como capazes de sobreviver por três horas sem oxigênio e em temperaturas de até 26 °C (79 °F)^[12]como um meio de sobreviver em seuhabitatnacosta,onde os níveis de água e oxigênio variam com amaré.Outros animais capazes de sobreviver por longos períodos com muito pouco ou nenhum oxigênio incluempeixes-dourados,tartarugas-de-orelha-vermelha,rãs-da-florestaegansos-de-cabeça-listada.^[13]A capacidade de sobreviver a condições hipóxicas ou anóxicas não está intimamente relacionada à hibernação endotérmica.

Alguns animais podem literalmente sobreviver ao inverno congelando. Por exemplo, alguns peixes, anfíbios e répteis podem congelar naturalmente e depois "acordar" na primavera. Essas espécies desenvolveram mecanismos de tolerância ao congelamento, comoproteínasanticongelantes.^[14]

Gatilho de indução de hibernação

O gatilho de indução de hibernação (GIH) é um pouco impróprio. Embora pesquisas na década de 1990 sugerissem a capacidade de induzir torpor em animais por injeção de sangue retirado de um animal em hibernação, pesquisas posteriores não conseguiram reproduzir esse fenômeno. Apesar da incapacidade de induzir o torpor, existem substâncias nosanguedos hibernadores que podem dar proteção aosórgãospara um possíveltransplante.Os pesquisadores conseguiram prolongar a vida docoraçãode umporcoisolado com um GIH.^[15]Isso pode ter implicações potencialmente importantes para o transplante de órgãos, pois pode permitir que os órgãos sobrevivam por até dezoito horas fora do corpo humano. Isso seria uma grande melhoria em relação às seis horas atuais.

O suposto GIH é uma mistura derivada do soro sanguíneo, incluindo pelo menos uma substância do tipoopióide.DADLEé um opióide que em alguns experimentos demonstrou ter propriedades funcionais semelhantes.^[16]

Em humanos

Pesquisadores estudaram como induzir a hibernação em humanos.^[17]^[18]A capacidade de hibernar seria útil por vários motivos, como salvar a vida de pessoas gravemente doentes ou feridas, colocando-as temporariamente em estado de hibernação até que o tratamento possa ser administrado. Paraviagens espaciais,a hibernação humana também está sendo considerada, como paramissões a Marte.^[19]

Os antropólogos também estão estudando se a hibernação era possível nas primeiras espécies dehominídeos.^[20]

Ver também

Letargia

Referências

↑«Do Black Bears Hibernate?».North American Bear Center.North American Bear Center. 28 de janeiro de 2008.Consultado em 12 de outubro de 2019
↑Watts PD, Oritsland NA, Jonkel C, Ronald K (1981). «Mammalian hibernation and the oxygen consumption of a denning black bear (Ursus americanus)».Comparative Biochemistry and Physiology A.69(1): 121–3.doi:10.1016/0300-9629(81)90645-9
↑^a^bGeiser, Fritz (2004).«Metabolic Rate and Body Temperature Reduction During Hibernation and Daily Torpor».Annual Review of Physiology.66:239–274.PMID 14977403.doi:10.1146/annurev.physiol.66.032102.115105
↑Humphries, M. M.; Thomas, D.W.; Kramer, D.L. (2003). «The role of energy availability in mammalian hibernation: A cost-benefit approach».Physiological and Biochemical Zoology.76(2): 165–179.PMID 12794670.doi:10.1086/367950
↑Hellgren, Eric C. (1998).«Physiology of Hibernation in Bears»(PDF).Ursus.10:467–477.JSTOR 3873159
↑DeMaster, Douglas P.; Stirling, Ian (8 de maio de 1981). «Ursus maritimus».Mammalian Species(em inglês) (145): 1–7.ISSN 0076-3519.JSTOR 3503828.doi:10.2307/3503828
↑Molnar PK, Derocher AE, Kianjscek T, Lewis MA (2011).«Predicting climate change impacts on polar bear litter size».Nat Commun.2:186.Bibcode:2011NatCo...2..186M.PMC3105343.PMID 21304515.doi:10.1038/ncomms1183
↑Ultsch, Gordon R. 1989. Ecology and Physiology of Hibernation and Overwintering Among Freshwater Fishes, Turtles, and Snakes. Biological Reviews 64(4), pp. 435-515. doi:10.1111/j.1469-185X.1989.tb00683.x
↑González, Jorge M.; Vinson, S. Bradleigh (2007). «DoesPolistes exclamansVierek (Hymenoptera: Vespidae) Hibernate Inside Muddauber Nests?».Southwestern Entomologist.32(1): 67–71.doi:10.3958/0147-1724-32.1.69
↑Cruzan, Mitchell B. (2018).Evolutionary Biology: A Plant Perspective.Nova Iorque: Oxford University Press. p. 146.ISBN 9780190882686.Consultado em 21 de setembro de 2019.Com exceção de algumas espécies tropicais, a germinação das sementes é tipicamente postergada por algum período que é determinado pelas características das sementes e pelas condições ambientais a que estão expostas [...]. [...] as sementes podem não germinar e persistir no solo por muitos anos. Nesse caso, a latência é induzida por condições ambientais externas, de modo que essas sementes estão efetivamente em hibernação. [...] Por causa da hibernação e dormência das sementes, muitas populações de plantas consistem em indivíduos adultos, bem como Bancos de Sementes que podem ser compostos de sementes produzidas ao longo de várias estações de cultivo.
↑Sims, DW; Southall, EJ; Richardson, AJ; Reid, PC; Metcalfe, JD (2003).«Seasonal movements and behavior of basking sharks from archival tagging»(PDF).Marine Ecology Progress Series.248:187–196.doi:10.3354/meps248187
↑«A Shark With an Amazing Party Trick».New Scientist.177(2385). 46 páginas. 8 de março de 2003.Consultado em 6 de outubro de 2006.Arquivado dooriginalem 26 de abril de 2003
↑Douglas Fox (8 de março de 2003).«Breathless: A shark with an amazing party trick is teaching doctors how to protect the brains of stroke patients».New Scientist.177(2385). p. 46.Consultado em 9 de novembro de 2006.Arquivado dooriginalem 29 de fevereiro de 2012
↑Vitt, Laurie J.; Caldwell, Janalee (2014).Herpetology: an introductory biology of amphibians and reptiles4th ed. Amsterdam: [s.n.]ISBN 978-0-12-386919-7.OCLC 839312807
↑Bolling, S.F.; Tramontini, N.L., Kilgore, K.S., Su, T-P., Oeltgen, P.R., Harlow, H.H. (1997).«Use of "Natural" Hibernation Induction Triggers for Myocardial Protection».The Annals of Thoracic Surgery.64(3): 623–627.PMID 9307448.doi:10.1016/s0003-4975(97)00631-0
↑Oeltgen PR, Nilekani SP, Nuchols PA, Spurrier WA, Su TP (1988). «Further studies on opioids and hibernation: delta opioid receptor ligand selectively induced hibernation in summer-active ground squirrels».Life Sci.43(19): 1565–74.PMID 2904105.doi:10.1016/0024-3205(88)90406-7
↑Britt, Robert (21 de abril de 2005).«New Hibernation Technique might work on humans».LiveScience
↑Harlow, John (27 de maio de 2007).«Race to be first to 'hibernate' human beings».Times Online (from The Sunday Times).Arquivado dooriginalem 7 de agosto de 2008
↑«Hibernating astronauts would need smaller spacecraft».European Space Agency.18 de novembro de 2019
↑Antonis Bartsiokas, Juan-Luis Arsuaga (dezembro de 2020).«Hibernation in hominins from Atapuerca, Spain half a million years ago».L'Anthropologie.24(5): 102797.doi:10.1016/j.anthro.2020.102797.Consultado em 21 de dezembro de 2020

Bibliografia

Carey, H.V.; Andrews, M.T.; Martin, S.L. (2003). «Mammalian hibernation: cellular and molecular responses to depressed metabolism and low temperature».Physiological Reviews.83(4): 1153–1181.PMID 14506303.doi:10.1152/physrev.00008.2003
«Hibernation».McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology.1–2011th ed. McGraw-Hill. 2012

Ligações externas

Wikcionário

OWikcionáriotem o verbetehibernação.

OCommonspossui umacategoriacom imagens e outros ficheiros sobreHibernação

[1] «Do Black Bears Hibernate?».North American Bear Center.North American Bear Center. 28 de janeiro de 2008.Consultado em 12 de outubro de 2019

[Watts_etal_1981-2] Watts PD, Oritsland NA, Jonkel C, Ronald K (1981). «Mammalian hibernation and the oxygen consumption of a denning black bear (Ursus americanus)».Comparative Biochemistry and Physiology A.69(1): 121–3.doi:10.1016/0300-9629(81)90645-9

[Geiser_2004_239–274-3] Geiser, Fritz (2004).«Metabolic Rate and Body Temperature Reduction During Hibernation and Daily Torpor».Annual Review of Physiology.66:239–274.PMID 14977403.doi:10.1146/annurev.physiol.66.032102.115105

[4] Humphries, M. M.; Thomas, D.W.; Kramer, D.L. (2003). «The role of energy availability in mammalian hibernation: A cost-benefit approach».Physiological and Biochemical Zoology.76(2): 165–179.PMID 12794670.doi:10.1086/367950

[5] Hellgren, Eric C. (1998).«Physiology of Hibernation in Bears»(PDF).Ursus.10:467–477.JSTOR 3873159

[6] DeMaster, Douglas P.; Stirling, Ian (8 de maio de 1981). «Ursus maritimus».Mammalian Species(em inglês) (145): 1–7.ISSN 0076-3519.JSTOR 3503828.doi:10.2307/3503828

[7] Molnar PK, Derocher AE, Kianjscek T, Lewis MA (2011).«Predicting climate change impacts on polar bear litter size».Nat Commun.2:186.Bibcode:2011NatCo...2..186M.PMC3105343.PMID 21304515.doi:10.1038/ncomms1183

[8] Ultsch, Gordon R. 1989. Ecology and Physiology of Hibernation and Overwintering Among Freshwater Fishes, Turtles, and Snakes. Biological Reviews 64(4), pp. 435-515. doi:10.1111/j.1469-185X.1989.tb00683.x

[9] González, Jorge M.; Vinson, S. Bradleigh (2007). «DoesPolistes exclamansVierek (Hymenoptera: Vespidae) Hibernate Inside Muddauber Nests?».Southwestern Entomologist.32(1): 67–71.doi:10.3958/0147-1724-32.1.69

[10] Cruzan, Mitchell B. (2018).Evolutionary Biology: A Plant Perspective.Nova Iorque: Oxford University Press. p. 146.ISBN 9780190882686.Consultado em 21 de setembro de 2019.Com exceção de algumas espécies tropicais, a germinação das sementes é tipicamente postergada por algum período que é determinado pelas características das sementes e pelas condições ambientais a que estão expostas [...]. [...] as sementes podem não germinar e persistir no solo por muitos anos. Nesse caso, a latência é induzida por condições ambientais externas, de modo que essas sementes estão efetivamente em hibernação. [...] Por causa da hibernação e dormência das sementes, muitas populações de plantas consistem em indivíduos adultos, bem como Bancos de Sementes que podem ser compostos de sementes produzidas ao longo de várias estações de cultivo.

[11] Sims, DW; Southall, EJ; Richardson, AJ; Reid, PC; Metcalfe, JD (2003).«Seasonal movements and behavior of basking sharks from archival tagging»(PDF).Marine Ecology Progress Series.248:187–196.doi:10.3354/meps248187

[12] «A Shark With an Amazing Party Trick».New Scientist.177(2385). 46 páginas. 8 de março de 2003.Consultado em 6 de outubro de 2006.Arquivado dooriginalem 26 de abril de 2003

[13] Douglas Fox (8 de março de 2003).«Breathless: A shark with an amazing party trick is teaching doctors how to protect the brains of stroke patients».New Scientist.177(2385). p. 46.Consultado em 9 de novembro de 2006.Arquivado dooriginalem 29 de fevereiro de 2012

[14] Vitt, Laurie J.; Caldwell, Janalee (2014).Herpetology: an introductory biology of amphibians and reptiles4th ed. Amsterdam: [s.n.]ISBN 978-0-12-386919-7.OCLC 839312807

[15] Bolling, S.F.; Tramontini, N.L., Kilgore, K.S., Su, T-P., Oeltgen, P.R., Harlow, H.H. (1997).«Use of "Natural" Hibernation Induction Triggers for Myocardial Protection».The Annals of Thoracic Surgery.64(3): 623–627.PMID 9307448.doi:10.1016/s0003-4975(97)00631-0

[pmid2904105-16] Oeltgen PR, Nilekani SP, Nuchols PA, Spurrier WA, Su TP (1988). «Further studies on opioids and hibernation: delta opioid receptor ligand selectively induced hibernation in summer-active ground squirrels».Life Sci.43(19): 1565–74.PMID 2904105.doi:10.1016/0024-3205(88)90406-7

[17] Britt, Robert (21 de abril de 2005).«New Hibernation Technique might work on humans».LiveScience

[18] Harlow, John (27 de maio de 2007).«Race to be first to 'hibernate' human beings».Times Online (from The Sunday Times).Arquivado dooriginalem 7 de agosto de 2008

[19] «Hibernating astronauts would need smaller spacecraft».European Space Agency.18 de novembro de 2019

[Barts-Arsu-12-2020-20] Antonis Bartsiokas, Juan-Luis Arsuaga (dezembro de 2020).«Hibernation in hominins from Atapuerca, Spain half a million years ago».L'Anthropologie.24(5): 102797.doi:10.1016/j.anthro.2020.102797.Consultado em 21 de dezembro de 2020

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