Mọi chi loài động vật đều ngủ đông, từ côn trùng, bò sát đến chim chóc và linh trưởng. Nhưng con người lại không thể ngủ trong thời gian kéo dài. Nếu ngủ đông có nhiều lợi ích, tại sao con người không thể thực hiện quá trình này?

Theo BBC, nguyên nhân rõ ràng nhất thúc đẩy động vật ngủ đông là để tránh rét. Ngủ đông là quá trình nghỉ ngơi kéo dài để tiết kiệm năng lượng. Các hoạt động cơ thể, bao gồm thở, nhịp tim, thân nhiệt và quá trình trao đổi chất đều giảm xuống.

Điều này giải pháp hợp lý trong mùa đông lạnh lẽo với điều kiện môi trường khắc nghiệt và ít thức ăn. Do vậy, nhiều loài động vật tích trữ năng lượng từ mùa hè và sống dựa vào nguồn chất béo dự trữ trong cơ thể cho tới khi thức dậy.

Quá trình ngủ đông thường gặp ở các loài động vật sống tại bắc bán cầu. Phần lớn đất đai tại nam bán cầu đều gần xích đạo nên mùa đông ít khắc nghiệt hơn nhiều. Tuy nhiên, một số động vật sống ở khu vực ấm vẫn ngủ đông, như chuột lemur lùn Sibree (Cheirogaleus sibreei) ở Madagascar hay nhím Nam Phi (Atelerix frontalis) ở Angola, Zimbabwe và các nước châu Phi khác. Hơn nữa, ngủ đông không chỉ giới hạn trong những tháng mùa đông giá lạnh.

Nghiên cứu năm 2015 do nhà khoa học Claudia Bieber ở Đại học Thú y tại Vienna, Áo, tiến hành cho thấy chuột sóc tiếp tục ngủ đông dù các tháng lạnh đã kết thúc. Một số loài ngủ đông dưới đất trong 11,4 tháng tức gần một năm. Đây là thời gian ngủ đông dài nhất từng được ghi nhận trong thiên nhiên.

Nguyên nhân chính khiến chuột sóc ngủ lâu như vậy được cho là cây sồi bản địa của châu Âu. Đôi khi, những cây này có thể sinh ra nhiều hạt hơn, cung cấp nguồn thức ăn cho chuột sóc. Bằng cách nào đó, chuột sóc có thể dự đoán khi nào điều này xảy ra. Nếu cây sồi không sinh hạt, chúng sẽ tiếp tục ngủ đông.

Có nhiều nguồn thức ăn khác, nhưng chuột sóc cần thêm hạt sồi để sinh sản. Loài này có thể ăn hoa quả như táo và sinh tồn, nhưng như vậy không đủ chuột sóc con tích trữ đủ chất béo. Chúng sẽ bỏ qua việc sinh sản trong những năm đó và ẩn mình dưới đất để tăng cơ hội sinh tồn.

Loài gấu thường ngủ suốt mùa đông. Ảnh: Alamy.

Theo Bieber, một lý do khác là để tránh thú săn mồi. Nếu kiếm thức ăn ngoài trời, chuột sóc dễ trở thành nạn nhân của các loài chim săn mồi và cú. "Nguyên nhân chính khiến động vật có vú nhỏ chết là do bị ăn thịt. Nếu chúng đi tìm thức ăn, chúng chắc chắn sẽ trở thành mục tiêu của thú săn mồi", Bieber cho biết. Một con chuột sóc trốn dưới đất sẽ không phát ra mùi và khó xác định vị trí.

Trước đây, hầu hết mọi người cho rằng ngủ đông là chỉ để tiết kiệm năng lượng, chống lại thời tiết lạnh và tình trạng thiếu thốn thức ăn. Nhưng nghiên cứu mới cho thấy quá trình này chủ yếu nhằm tránh thú săn mồi, theo Thomas Ruf, đồng tác giả nghiên cứu. Tỷ lệ sinh tồn khi ngủ đông của động vật lên tới gần 100%.

Một số con sóc chuột trong nghiên cứu của Ruf và Bieber sống tới 12 năm, con số đáng kinh ngạc với loài gặm nhấm nhỏ. Một con chuột trong hoang dã chỉ có thể sống trong khoảng 3 tháng. Ngoài tránh thú săn mồi, quá trình ngủ đông còn giúp tái tạo tế bào và kéo dài tuổi thọ.

Quá trình ngủ đông diễn ra từ hàng triệu năm trước. Cả 3 nhóm động vật có vú chính đều phát triển khả năng này, và chúng tiến hóa riêng rẽ cách đây hàng chục triệu năm. Điều này cho thấy ít nhất một số động vật tổ tiên của con người có khả năng ngủ đông. Tuy nhiên, dường như con người đã đánh mất những yếu tố quan trọng nhất để có thể ngủ đông.

Đầu tiên, trái tim con người không thể hoạt động nếu thân nhiệt quá thấp. Nhịp tim được kiểm soát bởi lượng canxi. Nếu có quá nhiều canxi, tim sẽ ngừng hoạt động. Dưới một ngưỡng nhiệt nhất định, trái tim con người không thể loại bỏ lượng canxi thừa, gây ra hiện tượng trụy tim. Theo Ruf, tim người sẽ ngừng đập nếu nhiệt độ giảm xuống dưới 28 độ C.

Ngược lại, tim của các loài ngủ đông có thể đập khi thân nhiệt chỉ còn 1 độ C nhờ những bơm đặc biệt để loại bỏ canxi mà con người không có. Điều này đặt ra câu hỏi tại sao con người không có những chiếc bơm như vậy? Đáp án có thể nằm ở chính lối sống của loài người.

Con người tiến hóa ở vùng xích đạo châu Phi, sâu trong vùng nhiệt đới với lượng thức ăn dồi dào, giúp loài người không phải ngủ đông để tránh các điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Tuy nhiên, các phát hiện cho thấy nhiều loài có vú tại vùng nhiệt đới cũng ngủ đông. Do đó, môi trường sinh sống của loài người có thể làm giảm nhu cầu ngủ đông, nhưng không phải lý do duy nhất.

Con người xếp hàng đầu trong chuỗi thức ăn, với khả năng săn những con mồi lớn hơn bản thân nhiều lần. Điều này giúp loài người không phải ngủ đông để tránh thú săn mồi.

Bên cạnh đó, kích thước cơ thể con người cũng khá lớn. Các loài ngủ đông thường khá nhỏ và có cân nặng trung bình khoảng 70 g. Loài gấu là ngoại lệ, nhưng chúng ngủ đông không sâu bằng những loài khác. Gấu giảm thân nhiệt ít hơn, vì quá trình làm ấm cơ thể trở lại sẽ tốn rất nhiều năng lượng.

Ngoài ra, ngủ đông cũng gắn với nhiều nhược điểm. Các loài ngủ đông thường không có hệ đề kháng, do vậy chúng rất dễ bị nhiễm trùng. Việc ngủ đông cũng gây ảnh hưởng tới trí nhớ. Một nghiên cứu năm 2001 của Đại học Vienna, Áo, trên sóc đất (Spermophilus citellus) cho thấy những con sóc ngủ đông có khả năng kiểm soát và trí nhớ kém hơn nhiều so với những cá thể không ngủ đông.