Типичная зимняя сцена, где не так много еды. Кредиты изображений: Public Domain Pictures
Листья опадают с деревьев, становится холоднее. Пока вы готовитесь к зиме и укутываетесь в одеяло, животные тоже готовятся к большим морозам. Однако некоторые животные почему-то впадают в спячку. Давайте раскроем этот вопрос.
Обычные действия, такие как поиск пищи и избегание хищников, отнимают много энергии. Даже поддержание постоянной температуры тела и переваривание пищи требует энергии. Зимой труднее найти пищу в районах северных широт. Вокруг не так много растений, орехов или других существ, которые могли бы быть едой. Решение? Для животных , чтобы уменьшить их потребности в энергии настолько, что им не нужно быть активными в зимние месяцы. Это состояние называется гибернацией, и его часто неправильно понимают.
Что такое спящий режим?
С самого детства нам говорят, что некоторые животные впадают в спячку и «засыпают» на зиму. Но это не более чем детская сказка — реальность гораздо сложнее.
Гибернация не сон
Иногда гибернацию называют «глубоким сном», но это совершенно неверно. Во сне мозг большую часть времени отдыхает. Температура тела, дыхание и частота сердечных сокращений изменяются, но незначительно. Спящий режим больше похож на анабиоз. В спячке мозг никогда не отдыхает — он проявляет ту же активность, что и бодрствующий мозг, но с подавленной активностью. Как ни странно, животные, выходящие из спячки, проявляют признаки недосыпания и часто вынуждены спать несколько дней, чтобы отдохнуть.
Спячка — это состояние пониженной метаболической активности, при котором физические параметры животного значительно снижаются (такие параметры, как температура тела, частота сердечных сокращений и частота дыхания). Это состояние позволяет животному экономить энергию в периоды нехватки пищи или в холодную погоду, когда делать особо нечего. Спячка чаще всего наблюдается у некоторых млекопитающих, но некоторые рептилии и земноводные также демонстрируют поведение, подобное гибернации.
Так что гибернация — это вовсе не сон. Спячка определяется как длительный период снижения температуры тела, обмена веществ и частоты дыхания. По сути, это похожее на кому состояние, от которого вы не можете легко проснуться.
Подготовка к спячке — как происходит?
Как говорится, просто в спячку не впадают. Нужен набор определенных препаратов, особенно в плане еды.
Во-первых, животные едят много дополнительной пищи, чтобы создать жировые запасы для зимней спячки. Этого жира хватит на всю зиму, так что его должно хватить! Медведи увеличивают потребление калорий с 8000 до 20000 калорий в день при подготовке к зиме. Эта энергия хранится в виде белого и бурого жира. Бурый жир — это особый тип жира, который производит тепло более эффективно, чем белый жир.
Животные расходуют бурый жир очень медленно, так как он дает животному быстрый заряд энергии, когда оно выходит из спячки весной. Некоторые животные берут с собой перекусы, когда впадают в спячку, поэтому собирают этот корм и осенью.
Затем животным нужно найти убежище, чтобы перезимовать. Они выбирают место, защищенное от холода, например, пещеру, нору или полое бревно. Очевидно, что последнее, чего вы хотите во время спячки, — это чтобы вас нашел хищник или враг.
Уютный зимний домик — годится для зимней спячки!
Наконец, вы также должны убедиться, что можете проснуться после спящего режима.
Различные сигналы сигнализируют о подходящем времени для начала спячки. Эти сигналы зависят от животного, но низкие температуры наружного воздуха, короткие дни, сигналы внутренних часов или нехватка доступных запасов пищи могут спровоцировать начало спячки.
Какие животные впадают в спячку?
Медведи не впадают в спячку!
Забавно, это первое животное, которое приходит на ум, когда большинство людей думают о зимней спячке, но медведи не настоящие спящие. Правда, на зиму они затаиваются и их жизненные показатели снижаются, но температура тела у них не сильно снижается, и они легко просыпаются без негативных последствий. Однако медведей часто относят к впадающим в спячку, потому что у них схожее поведение и их легче сгруппировать именно так.
Медведи не являются настоящими зимовщиками.
Таким образом, в то время как настоящие гибернаторы испытывают глубокий сон, во время которого их температура тела, частота сердечных сокращений и частота дыхания значительно падают, медведи скорее впадают в состояние оцепенения с менее резкими изменениями их физиологических параметров. Тот факт, что они могут легко проснуться, является еще одним ключевым отличием. Таким образом, вы можете думать о медведях как о «фальшивых спящих» или «полуспящих» — но они не впадают в настоящую спячку.
Тогда кто впадает в спячку?
Обычно более мелкие животные впадают в спячку, потому что у них более высокие потребности в энергии, а их изоляция (мех, кожа) недостаточно теплая или толстая, чтобы выжить на улице всю зиму. Многие животные впадают в спячку, например, лягушки, рыбы, черепахи и змеи. Многие мелкие млекопитающие также впадают в спячку, в том числе скунсы, бурундуки, ежи, белки, мыши и летучие мыши. Есть также одна птица, которая впадает в спячку, обыкновенная бедняга, и даже некоторые насекомые демонстрируют поведение, подобное зимней спячке.
Единственная птица, которая впадает в спячку, — это обыкновенная бедняга.
Что происходит во время гибернации
Спячка полностью меняет распорядок дня этих животных . Во-первых, многие впадающие в спячку вообще не едят и не пьют. Это позволяет им проводить время в спячке, не испражняясь и не испражняясь. Мочевина из мочи расщепляется на аминокислоты и перерабатывается в организме. Животные не обезвоживаются, потому что они получают то, что им нужно, из накопленного жира.
Поскольку животные мало что делают во время спячки, клеткам не требуется столько же энергии. Поэтому им не требуется столько кислорода, а сердцу не нужно так часто перекачивать кровь.
Животные, впадающие в спячку, претерпевают серьезные изменения:
- Частота дыхания снижается на 50-100%;
- Типична частота сердечных сокращений от 3 до 10 ударов в минуту;
- Метаболизм снижается до 2% от нормального показателя.
Вот еще несколько примеров этих экстремальных минимумов у конкретных животных:
- Коробчатая черепаха вообще не дышит, но поглощает кислород через кожу. Ее сердце бьется только один раз каждые 10 минут.
- Летучие мыши дышат один раз каждые 2 часа, а их сердцебиение падает с 1000 ударов в минуту до 25.
- Частота сердечных сокращений бурундука снижается с 200 ударов в минуту до 5.
- Ежи дышат только один раз в 3,5 часа!
Млекопитающие реже дышат во время спячки.
Некоторые животные претерпевают еще более резкие изменения. Да, даже более экстремально, чем не дышать 3 часа. Температура тела арктического суслика опускается ниже нуля. Из-за этого температурного стресса он теряет плотность костей, ткани мозга и даже зубы. Но весной все это отрастает как ни в чем не бывало. Двоякодышащая рыба покрывает себя слизистым рукавом, в котором она может прожить 3 года без воды. Он дышит через маленькое отверстие — просто невероятно!
Одна из немногих рыб, которые могут дышать воздухом, также может прожить до 3 лет без воды!
Другие признаки спячки
- Эстивация: обратная гибернации, животные, которые находятся в спячке, избегают жаркой и сухой погоды в неактивном состоянии. Например, некоторые рептилии, земноводные и моллюски становятся неподвижными, а их дыхание замедляется в жаркие месяцы.
- Брумация: как спячка, но для рептилий. Это вызвано холодной погодой и коротким световым днем. Рептилии нуждаются в воде во время брумации.
- Торпор: вхождение животного в состояние бездействия и снижение температуры тела. Спящий режим охватывается этим определением, но он не обязательно является долгосрочным; животное может впасть в оцепенение на несколько часов, чтобы сэкономить энергию.
Кто знал, что спячка была такой экстремальной! Возможно, в зимние времена вы по достоинству оцените отопление в помещении и продукты из продуктовых магазинов.
