مراهقة تنضم إلى مجموعة من الأشخاص الذين يستقلون مركبة فضائية. بمجرد أن تصعد على متنها، تقترب من السرير، وتزحف، وتغلق الغطاء وتنام. جسدها متجمد في رحلة إلى كوكب يبعد عدة سنوات ضوئية عن الأرض. بعد بضع سنوات استيقظت وهي في نفس العمر. تسمى هذه القدرة على إيقاف حياتها مؤقتاً أثناء النوم "الحياة المعلقة".
مشاهد مثل هذه، هي عنصر أساسي في أفلام الخيال العلمي. هناك الكثير من الطرق الأخرى التي أثرت بها الحياة المعلقة على خيالنا أيضاً. هناك كابتن أمريكا، على سبيل المثال، الذي نجا من حوالي 70 عاماً من التجمد في الجليد. وتم تجميد "هان سولو" في الكربونيت في فيلم "حرب النجوم: الإمبراطورية تضرب مجدداً". كما تستفيد الشخصية الرئيسية للمسلسل التلفزيوني "ماندالوريان" من بعض خيرات البرد أيضاً.
كل هذه القصص لها شيء مشترك. يدخل الناس في حالة من اللاوعي، يمكنهم من خلالها البقاء على قيد الحياة لفترة طويلة.
الحياة المعلقة هي التباطؤ المؤقت (قصير المدى أو طويل المدى) أو توقف الوظيفة البيولوجية، بحيث يتم الحفاظ على القدرات الفيزيولوجية. التوقف المؤقت عن معظم الوظائف الحيوية دون موت، كما في حالة بذرة نائمة أو حيوان في سبات.
لا شيء مثل هذا ممكن في العالم الحقيقي، على الأقل ليس بالنسبة إلينا نحن البشر. لكن بعض الحيوانات والطيور لديها أشكالها الخاصة من الحياة المعلقة: فهي تدخل في حالة سبات. قد يتضمن هذا بعض الدروس حول كيفية وضع رواد فضاء المستقبل في حالة سبات لرحلات الفضاء الطويلة. ولكن بالنسبة إلى الرحلات الطويلة للغاية، قد يكون التجميد العميق هو الخيار الأفضل.
ما وراء النوم
تقول كاثرين غرابيك: أعتقد أن هذا أمر واقعي. إنها عالمة أحياء شاركت في تأسيس شركة تسمى Fauna Bio ومقرها في كاليفورنيا. وتضيف: أعتقد أنه سيتم ذلك عن طريق استخدام أساليب تشبه السبات الذي نعرفه عند بعض أنواع الحيوانات قدر الإمكان.
قد يبدو السبات وكأنه شكل عميق من أشكال النوم، لكنه ليس نوماً. إذ عندما يدخل الحيوان في السبات، فإن جسمه يبرد ويصبح معدل ضربات قلبه وتنفسه بطيئاً، الأيض يتباطأ أيضاً. للقيام بذلك، يجب على الحيوان تشغيل وإيقاف جينات معينة عند السبات. تقوم هذه الجينات بأشياء مثل التحكم فيما إذا كان الحيوان يحرق السكريات أو الدهون للحصول على الطاقة. تشارك الجينات الأخرى في الحفاظ على قوة العضلات.
البشر لديهم العديد من هذه الجينات نفسها. نحن لا نستخدمها في السبات. تقول غرابيك إن تشغيل بعض هذه الجينات أو إيقاف تشغيلها، قد يسمح للبشر بفعل شيء مشابه للسبات. تدرس شركتها هذه الجينات وتبحث عن الأدوية التي يمكنها السيطرة عليها. وتقول إن مثل هذه الأدوية قد تسمح للناس بالسبات دون الشعور بالبرد الشديد.
تنخفض درجات حرارة بعض الحيوانات إلى ما دون درجة التجمد عند السبات. يقول جون برادفورد، قد لا ينجو البشر من مثل هذا البرد. وهو الرئيس التنفيذي لشركة SpaceWorks ، وهي شركة في أتلانتا. اقترح برادفورد ذات مرة كبسولة فضائية، حيث يمكن لرواد الفضاء أن يدخلوا في السبات. يعتقد أن ناسا يمكنها استخدام مثل هذه الكبسولة لإرسال الناس إلى المريخ.
نظراً لأن الشخص ربما لن ينجو من انخفاض درجة حرارة جسمه إلى ما دون درجة التجمد، مثل سنجاب الأرض، يقترح برادفورد أن الناس قد يدخلون في سبات مثل الدببة.
تخفض الدببة السوداء عملية التمثيل الغذائي بنسبة 75 في المائة عند السبات. لكن أجسادها تبقى دافئة إلى حد ما. تتراوح درجة حرارة الجسم الطبيعية للدب الأسود من 37.7 درجة مئوية إلى 38.3 درجة مئوية. أما أثناء السبات، فتظل درجة حرارة الجسم أعلى من 31 درجة مئوية.
قد يضطر البشر في حالة السبات إلى خفض درجة حرارة أجسامهم بضع درجات فقط. يقول برادفورد: "ربما يمكننا الاحتفاظ بشخص ما في هذه الحالة بأمان شديد لمدة أسبوعين تقريباً".
لو كان الناس مثل الدببة، فقد يساعد السبات في الحفاظ على قوة العظام والعضلات. هذا مهم في الفضاء. حيث تميل العظام والعضلات إلى الانهيار في الجاذبية المنخفضة. يمكن أن يؤدي السبات إلى خفض كمية الطعام والماء والأكسجين التي تحتاجها أطقم العمل. ويقول برادفورد إنه يمكن أن ينقذ الناس من الملل الحتمي للرحلات الطويلة في الفضاء.
التجميد العميق
لكن السبات قد لا يكون كافياً لجعل الناس يمرون بعقود طويلة في رحلات. هذا لأنه حتى أبطال السبات يجب أن يستيقظوا في بعض الأحيان. تقول غرابيك إن معظم الحيوانات تخرج من السبات بعد بضعة أشهر.
قد يؤدي جعل الناس أكثر برودة إلى إبطاء عملية التمثيل الغذائي لديهم أكثر من السبات العادي. لكن ماذا لو شعرت بالبرد الشديد؟ أو حتى التجمد؟ تتجمد الضفادع الخشبية في القطب الشمالي في الشتاء. ثم تذوب مرة أخرى في الربيع. هل يمكن أن تكون أنموذجاً للبشر الراغبين في السفر عبر النجوم؟
شانون تيسييه عالمة في علم الأحياء الدقيقة. وهو علم يدرس تأثير درجات الحرارة المنخفضة للغاية على الكائنات الحية. إنها تبحث عن طريقة لتجميد الأعضاء البشرية من أجل عمليات الزرع. تعمل في مستشفى ماساتشوستس العام وكلية الطب بجامعة هارفارد في بوسطن.
وتقول إن التجميد عادة ما يكون ضاراً بالأعضاء. وذلك لأن بلورات الجليد يمكن أن تمزق الخلايا المفتوحة. يمكن لضفادع الخشب أن تصمد متجمدة لأن لديها طرقاً لمنع تكوين بلورات الجليد.
على الرغم من ذلك ، توصلت تيسييه وزملاؤها إلى طريقة لتبريد الكبد البشري بدرجة حرارة فائقة دون أن تتشكل بلورات ثلجية. في الوقت الحالي، يمكن حفظ معظم الأعضاء المجمدة لمدة 12 ساعة فقط. ولكن يمكن تخزين الكبد فائق التبريد لمدة 27 ساعة. أبلغ الباحثون عن الإنجاز في عام 2020 في مجلة Nature Protocols. لكن لا تزال هناك حاجة لمزيد من البحث. لا تعرف تيسييه حتى الآن ما إذا كان الكبد المذاب سيعمل إذا تم زرعه في شخص آخر.
بالإضافة إلى ذلك، قد لا يكون التجميد كافياً للسفر في الفضاء على المدى الطويل، كما تقول. يمكن أن تبقى الضفادع الخشبية مجمدة لبضعة أشهر فقط. قد يستغرق السفر إلى نظام شمسي آخر سنوات عديدة.
في الحياة المعلقة ستتوقف جميع عمليات الأيض في الجسم. إحدى الطرق لتحقيق ذلك هي التجميد السريع إلى -140 درجة مئوية. درجة الحرارة شديدة الانخفاض تحول الأنسجة إلى زجاج. هذه العملية تسمى التزجيج.
يتم تخزين الأجنة البشرية بهذه الطريقة عن طريق التجميد السريع في النيتروجين السائل. "لم نحقق ذلك مع عضو بشري كامل" ، تلاحظ تيسييه. ولا يمكنك غمر شخص كامل في وعاء من النيتروجين السائل. لأن هذا سيقتله بكل تأكيد. وتقول إن الأجسام بأكملها ستحتاج إلى التجميد من الداخل إلى الخارج بأسرع ما يمكن لو تم التنفيذ من الخارج إلى الداخل. وستحتاج إلى إعادة التدفئة بنفس السرعة. تقول: "ليس لدينا العلم للقيام بذلك بطريقة غير ضارة بعد".
ربما في يوم من الأيام سيجد البشر على الأرض الكربونيت الخاص بنا. ومن ثم قد نتمكن من السفر كبضائع مجمدة إلى مجرة بعيدة جداً.
----