Зима близко: секреты спячки животных
Истории
Во многих регионах России зима длится большую часть года. В это время леса и поля покрываются снегом, реки облачаются в ледяную броню. Столбик термометра в отдельных регионах страны порой опускается до отметки –45 °C, а иногда и ниже. Такую суровую зиму способны вынести не все организмы. Например, многие насекомоядные и водоплавающие птицы с приходом холодов обречены на гибель, причем не столько от страшных морозов, сколько от бескормицы, поэтому еще осенью они отправляются на юг, за тысячи километров от родных земель. Журавли, утки, лебеди, стрижи улетают в экзотические страны юго-восточной Азии, другие «наши» птицы зимуют в Австралии и Африке. А некоторые животные приспособились к зимним условиям и выдерживают даже самые серьезные испытания. Впадая в спячку.
- Фото
- Volodymyr Burdiak / Alamy / Legion-Media
В спячку впадают медведи, суслики, сурки, ежи.
Известно, что медведь все лето нагуливает жир, питаясь ягодами, кореньями, орехами, мясом крупных млекопитающих. С удовольствием поедает он и мышей, яйца птиц и насекомых, а падаль для него — излюбленное лакомство. Случается, что медведи нападают и на себе подобных.
Отъевшись, зверь подготавливает берлогу. Место для нее он выбирает в густой чаще, на склонах гор или в вершинах ключей. Народная мудрость гласит, что по тому, где устроил косолапый берлогу, можно узнать, какой будет зима: если берлога находится на возвышенности, значит, зиме быть мягкой, с оттепелями.
- Фото
- Nikolay Vinokurov / Alamy / Legion-Media
Перед спячкой в прямой кишке у медведя образуется «пробка». Зверь перестает есть, становится вялым и в конце октября — начале ноября впадает в спячку. Замедленный обмен веществ и толстый слой жира позволяют ему переждать тяжкое время бескормицы.
Интересно, что как раз зимой, обычно в феврале — начале марта, в берлоге у медведиц рождаются малыши. Слепые и беспомощные медвежата, питаются исключительно материнским молоком и выходят из берлоги весной.
Сурки зимой тоже впадают в спячку, а выходят из нее весной, когда все вокруг цветет
- Фото
- blickwinkel / Legion-Media
Суслики и сурки также впадают в зимнюю спячку: тельца зверьков остывают, сердцебиение сокращается до нескольких ударов в минуту. В таком состоянии их легко принять за мертвых.
Способность отдельных видов млекопитающих замедлять обменные процессы, конечно, впечатляет, но вряд ли они могут пролежать не выходя из спячки более одного сезона. Зато способность некоторых амфибий находиться в «замороженном» состоянии в течение долгого времени, похоже, не знает границ.
Сибирский углозуб
- Фото
- Legion-Media
Сибирские углозубы в воде
- Фото
- Legion-Media
В научной литературе встречаются упоминания о том, что сибирские углозубы, они же четырехпалые тритоны, находились в вечной мерзлоте десятилетиями.
Эти флегматичные, похожие на обыкновенных тритонов создания перед оцепенением не едят почти месяц! Затем они зарываются в болотистую почву и замерзают в ней при –3…–5 °C. Охлаждение до –35 °C углозубам не причиняет никакого вреда: их ткани и жизненно важные органы не повреждаются. В аналогичных условиях человеку не выжить: при сильном замораживании кровь кристаллизуется и клетки просто разрывает. Именно поэтому опыты по заморозке человеческого тела с последующим его «оживлением» пока обречены на провал.
Как же углозубам удается избежать смерти от разрыва тканей? Ученые выяснили, что в крови амфибии сконцентрировано огромное количество глицерина — природного антифриза, предотвращающего полное замерзание. Большая печень, составляющая осенью, перед впадением в гибернацию, свыше 30% от массы тела животного, служит аккумулятором, который снабжает организм энергией на протяжении долгой зимы. Чем ниже температура окружающей среды, а следовательно, и тела ящерицы, тем ниже расход энергии.
Получается, что в относительно теплых условиях углозубу зимовать труднее, чем в лютые морозы.
Алексей Мясников
Теги
- наука
- животные
Почему медведи спят зимой? Разбираемся вместе
С начала осени бурые и чёрные медведи начинают активно готовиться к спячке и накапливают жировые запасы. Так почему же они не могут переносить зиму так же, как другие животные?
Елена Диянова
Еще с начальных классов детям известно, что зимой бурые и черные медведи уходят в так называемую спячку, которая начинается с первым снегом. А бывалые лесники знают, что нет ничего опаснее, чем разбудить голодного медведя в этот период. Но почему так происходит? Неужели животные не могут перезимовать «на ногах», спасаясь густым мехом?
Оказывается, дело вовсе не в холоде, а в голоде. Зимой обитателям умеренных и полярных широт нечего есть.
Для сравнения — медведям, обитающим в Азии, в любой сезон доступна растительность, которой достаточно для пропитания, поэтому в спячке нет нужды. Бурые и черные медведи обладают большой массой, но при этом питаются преимущественно корешками и ягодами, которых в холодный сезон попросту нет. Если бы они не впадали в спячку, они бы умерли с голоду.
Конечно, в рационе медведей присутствует и животная пища. Например, они не прочь поживиться лягушками, слизнями, муравьями, зайцами или кабанами. Но если первых зимой достаточно сложно найти, то за последними очень сложно угнаться по снегу. Это будет пустой пробег, который лишь заставит зря расходовать энергию. Поэтому на протяжении теплых сезонов — лета, весны и осени — животные набирают массу, чтобы зимой их организм брал энергию из жировых запасов.
Особенно плотно бурые медведи начинают питаться с начала осени: подбирают ягоды, фрукты, ловят насекомых, ходят на поля с овсом.
Жир у животных откладывается в области спины, лопаток, крестца. Самки медведей таким образом готовятся не только к спячке, но и к выкармливанию детенышей. Потомство появляется в период дрёмы будущей матери. Малыши питаются молоком и согреваются теплом медведицы.
Спячка может длиться на протяжении полугода. В это время сон у медведей неглубокий, и поддерживается нормальная температура тела, однако в несколько раз снижаются пульс и метаболизм. Все это время медведи не едят, не пьют и не производят отходы жизнедеятельности. С наступлением весны животные выходят из берлоги и начинают активно искать пропитание. Именно в этот период можно встретить так называемых медведей-шатунов (медведей, которые «проснулись» раньше времени) — из-за голода они могут быть очень агрессивными и даже нападать на людей и собак.
В отличие от бурых собратьев белые медведи не впадают в спячку — им достаточно животной пищи, которую в достатке можно найти зимой. В их рацион входят тюлени, морские зайцы, кольчатые нерпы, моржи.
Для белых медведей тяжелым сезоном, напротив, становится лето. Тогда они вынуждены питаться ягодами, рыбой, водорослями, яйцами птиц и птенцов, а также искать падаль и лишайники. В этот период животные могут терять до 50 процентов своего веса.
Фото: Legion-Media
Все ли медведи зимой впадают в спячку?
Зимой медведи уходят в свои берлоги и остаются в состоянии апатии. Спячка — это состояние, при котором животные становятся неактивными зимой. В этот период они не двигаются и остаются на одном месте. У впавшего в спячку животного будет учащаться сердцебиение, а температура тела будет ниже, чем у окружающей среды. Животные, впадающие в спячку, чаще всего встречаются в холодных регионах, таких как полярные районы арктической и антарктической зон.
Однако есть и другие животные, у которых проявляются некоторые признаки зимней спячки. Эти животные не являются настоящими гибернаторами, хотя они могут быть неактивными во время суровых зимних температур, состояние, называемое оцепенением. Примером животных, впадающих в оцепенение, является медведь.
Все ли медведи зимой впадают в спячку?
Они встречаются в холодных регионах, таких как Аляска, Канада, Россия и некоторые части Южной Америки.О спячке медведей ходит много мифов и заблуждений. Принято считать, что зимой медведи впадают в спячку и находятся в неактивном состоянии. Однако это совсем не так. На самом деле медведи не являются настоящими зимовщиками. Медведи впадают в глубокий сон в зимние периоды, называемые торпором.
В чем разница между гибернацией и оцепенением?
Спячка и оцепенение значительно различаются, потому что во время оцепенения животное неактивно в холодные периоды, но в случае беспокойства, такого как громкий шум, быстро просыпается.
С другой стороны, во время спячки животное не просыпается ни при каких условиях. Если к ним прикасаются, их беспокоит громкий шум или двигают, они останутся в глубоком сне.Адаптация медведя
Таким образом, медведи не являются настоящими зимовщиками. Однако именно зимой состояние их тела меняется, чтобы приспособиться к суровым условиям зимней среды. Зима характеризуется низкими температурами, и чтобы на них не повлияли эти условия, медведи остаются бездеятельными. Они роют пещеры и норы, чтобы спать, пока не стихнет суровая зима.
Медведи используют запасенные зимой жиры. До зимы медведи тяжелые, но после зимы они худые и поджарые, потому что тело использует накопленные жиры для поддержания своих процессов в организме и согревания.
Медведи не выделяют отходы тела, такие как моча и фекалии, во время оцепенения, потому что при этом они израсходовали бы много энергии. Кроме того, температура тела медведя относительно выше, чем у настоящих впадающих в спячку. Однако частота сердечных сокращений у них медленнее.
Rotich Kiptoo Victor в Окружающая среда
Спячка черного медведя: перенос холода зимы
Саймон Пьер Барретт/CC-BY-SA-3.0Всю весну и лето черные медведи (Ursus americanus) ели все, что могли найти, до 20 000 калорий в день в виде растений и трав, ягод, желудей, насекомых, меда и даже птичьего корма и мусора.
Когда погода похолодает и запасы еды окончательно иссякнут, они уйдут в свои зимние берлоги. Самцы ложатся спать примерно в середине декабря и появляются в середине марта; самки, которые рожают зимой и остаются с детенышами в течение двух лет, остаются в берлогах дольше, с конца ноября до середины апреля.
Симон Пьер Барретт/CC-BY-SA-3.0
Есть некоторые споры о том, действительно ли медведи впадают в спячку; некоторые ученые предпочитают описывать их зимний сон как «вялость» или «оцепенение».
В отличие от многих «настоящих» зимовщиков, медведь месяцами подряд ничего не ест и не пьет, не мочится и не испражняется. Если бы мы делали это, даже если бы мы могли выжить без еды, наши мышцы атрофировались бы, а кости стали бы пористыми и ломкими (остеопороз). Примечательно, что хотя медведь может потерять от пятнадцати до тридцати процентов своей массы тела в течение долгой зимы, на самом деле у него может быть больше мышечной массы в конце зимы, чем в начале, и его кости сохранят всю свою мышечную массу. их сила. Тело медведя может использовать азот мочевины, побочный продукт метаболизма жиров, для синтеза белков, которые затем используются для поддержания массы мышц и органов. Кроме того, он всю зиму перерабатывает собственную воду, что позволяет избежать обезвоживания и почечной недостаточности. Когда медведь усваивает жир во время спячки, уровень холестерина в его крови удваивается, но, похоже, он не испытывает тех побочных эффектов, которые человек испытывает при запредельно высоком уровне холестерина в крови (атеросклероз, камни в желчном пузыре).