İnsanları Ay'ın ötesinde uzayda herhangi bir yere göndermek, sağlık, gıda ve psikoloji lojistiğini henüz tam olarak kavrayamadığımız sınırları da beraberinde getiriyor. Çoğu bilim kurgu eserinde de denk gelmiş olabileceğiniz üzere bu soruna potansiyel bir çözüm olarak insanların yıllar süren uzay yolculukları sırasında uzun süreli uyku durumuna, yani bir nevi kış uykusuna yatırıldığı; varılacak noktaya gelindiğinde ise bu uykudan uyandırıldığına denk gelmişsinizdir.
Işıktan hızlı seyahat ve solucan deliklerinden farklı olarak, astronotları bir tür kış uykusuna sokma ihtimali kulağa gerçekten de muhtemel bir şeymiş gibi geliyor. Hatta öyle ki Avrupa Uzay Ajansı bile bunun mümkün olup olamayacağına ilişkin ciddi araştırmalar yürütüyor. Ancak yeni yapılan bir araştırmaya göre insanların uzay yolculuğu için koma durumuna zorlanması pek de olası bir seçenek gibi gözükmüyor.
Kış uykusu senaryosu, sadece bir bilim kurgu elementinden ibaret gibi duruyor
Şili'den üç araştırmacı tarafından yapılan yeni bir çalışmanın sonuçları, uzun vadeli insan durağanlığının potansiyelini gerçeğe dönüştürmenin önündeki matematiksel bir engeli ortaya koyuyor. Ve bu engel, böyle bir senaryonun sadece bilim kurgu eserleri için geçerli olabileceği, gerçekte böyle bir şey olamayacağı anlamına geliyor.
Bu ihtimali araştırmak üzere Millennium Bütünleştirici Biyoloji Enstitüsü'nden Roberto F. Nespolo ve Carlos Mejias ile Şili Papalık Katolik Üniversitesi'nden Francisco Bozinovic, kış uykusuna yatan hayvanlarda vücut kütlesi ve enerji harcaması arasındaki ilişkiyi araştırmaya başladılar. Uzmanlar, araştırmaları sırasında hücrelerin soğuk ve düşük oksijen koşullarında kalmasını sağlayan minimum bir metabolizma seviyesi keşfettiler.
Bu, böyle bir durumda bizim gibi nispeten ağır hayvanlar için, derin, kış uykusuna benzer bir duruma girmekten bekleyebileceğimiz enerji tasarrufunun ihmal edilebilir düzeyde olacağı anlamına geliyordu. Yani kış uykusu benzeri bir duruma girmektense uzaydaki günlerimizi sıradan bir şekilde uyuyarak geçirsek bile bu, daha iyi bir şekilde sonuçlanacaktı.
İnsanların uzun süreli kış uykusuna yatması için yüzlerce kilogramlık yağ dokusuna sahip olması gerekiyor
Kış uykusu kelimesi genellikle akla aylar sürecek bir kış uykusu için inine çekilmiş bir ayıyı getirir. Ayılar, soğuk kış ayları boyunca uyku durumunda olsa da bu uyku hali, yer sincapları ve yarasalar gibi daha küçük yaratıklar için geçerli olan gerçek kış uykusuna pek benzemez. Bu hayvanlarda vücut ısısı düşer, metabolizma küçülür ve kalp hızı ile nefes alma yavaşlar. Bu süreç, bazı durumlarda enerji harcamasını yüzde 98'e kadar azaltarak, avlanma veya yiyecek arama ihtiyacını ortadan kaldırabilir. Ancak böyle bir durum söz konusu olduğunda bile bu hayvanlar enerji için yakıt rezervlerini yakmaya devam eder ve bu süreç boyunca da vücut ağırlıklarının dörtte birinden fazlasını kaybederler.
Şimdi aynı şartları bir insana uyguladığınızı düşünün. Böyle bir durumda bu, insanların kış uykusu süresi boyunca günlük olarak yaklaşık 12.000 kJ yiyecek alımının yerini doldurmak adına birkaç yüz kJ vücut yağına ihtiyaç duyacağı anlamına gelir. Kış uykusunu uzay yolculuğu senaryosuna uyguladığımızda ise bu, insanlar uyku hali boyunca günde yaklaşık altı gram kadar yağ kaybedecek demektir. Bu rakam, bir yılda ise yaklaşık iki kilogram ağırlığa kadar ulaşabilir.
Sadece iki kilogram kaybetmek, uzay standartları dahilinde kısa sayılabilecek bir yolculuk için oldukça kabul edilebilir bir durum olabilir. Ancak eğer ortalama bir yetişkin olarak uyku durumu halinde on yıllarca sürecek bir yıldızlararası yolculuğa çıkmanın hayalini kuruyorsanız size kötü bir haberimiz var: Bunun olması için en az birkaç yüz kilogramlık yağ dokusuna ihtiyacınız olacak.
Kış uykusu, büyük hayvanlarda çok büyük bir enerji tasarrufu ile sonuçlanmıyor
Bu sonuç, biz insanların boyutlarındaki ya da daha büyük boyutlardaki kış uykusuna yatan hayvanların sayıca neden daha az olduğunu da açıklar nitelikte. Konuya dair daha önce yapılan araştırmalarda da ayrıntılı bir şekilde açıklandığı üzere; çeşitli kış uykusuna yatan türler arasında istatiksel bir analiz gerçekleştiren araştırmacılar, kış uykusuna yatan hayvanların günlük enerji harcamalarının oldukça dengeli bir şekilde olduğu sonucuna vardılar. Mesela, buna göre 25 gramlık yaprak kulaklı yarasa gibi küçük bir memeliden alınan bir gram dokunun ürettiği enerji ile kış uykusuna yatan 820 gramlık bir yer sincabından alınan dokunun ürettiği enerji eşittir.
Eğer biz de bir fındık faresi kadar verimli bir şekilde kış uykusuna yatmayı çözersek, dokumuzun her gramının onların her gramınınkiyle aynı enerjiye ihtiyaç duyacağını varsayabiliriz. Ancak bu durum, memeliler aktif olduğunda tamamen farklıdır. Aktif metabolizma ve kütle arasındaki ilişkinin ölçeklenmesi, kış uykusunun gerçekten daha büyük hayvanlarda çok fazla enerji tasarrufu sağlamadığını gösterir. Başka bir deyişle bizlerin kış uykusundayken ihtiyaç duyacağımız toplam enerji ihtiyacı, normal dinlenme halindeyken ihtiyaç duyduğumuzdan çok da farklı olmayacaktır.
Bu, ayılar ile diğer memeliler arasındaki kış uykusu farklılıklarını da açıklıyor. Ayrıca bu ölçekte bir kış uykusu, insanlar için vücutlarını soğutmak ve kalp atışı ile nefes alışını azaltmak gerektiği anlamına gelir ki bunların hepsi metabolizmamızı oldukça kötü etkileyecek ve pek hoş sonuçları olmayacak tehlikeli değişimlerdir. Kısacası insanları bir kış uykusu durumuna zorlamak, uzun uzay yolculukları için olası bir çözüm değildir.
