ЗИМНИЙ СОН ЖИВОТНЫХ. КЛАДЕЗЬ ПРЕМУДРОСТЕЙ ПРИРОДЫ, СПОСОБНЫХ ВРАЧЕВАТЬ ЛЮДЕЙ
Наука и жизнь // Иллюстрации
Способность впадать в спячку, причем у некоторых видов — не только зимой, но и летом, в засушливый и жаркий период, позволила сусликам широко расселиться от Калифорнии до Арктики.
Температура тела медведя зимой (в декабре) сильно понижена, но ее суточные колебания происходят примерно в том же ритме, что у бодрствующего зверя.
Арктический суслик в зимней спячке в своем подземном доме.
‹
›
Открыть в полном размере
У животных,
погружающихся в зимнюю спячку,
жизнь в этот период становится
некоей бледной тенью их обычного
существования: кровообращение
резко снижается, ритм дыхания еле
ощутим, температура тела
колеблется около отметки, близкой к
замерзанию. «Трудно уловить
биение сердца, — говорит Келли
Драйв, сотрудница университета в
Фербенксе на Аляске, исследующая
зимний сон арктических сусликов.
-
Невозможно отличить, умерло
животное или оно спит. Перед нами -
просто холодный маленький
комочек».
Надо думать, еще в глубокой древности людей удивляла способность медведей, сурков, ежей и других животных засыпать на долгие зимние месяцы, чтобы избежать трудностей холодного и голодного времени года. Но серьезно исследованием этого феномена занялись не так давно, с середины нашего века. Изучая картину физиологии сна человека, ученые не могли не обратить внимание на то, что происходит в организме животных при столь долгом зимнем сне. Сегодня этим явлением заинтересовалась и лечебная медицина. Исследовав биохимию процесса погружения в зимний сон и поддержания жизни в течение длительного времени спячки, наука сможет найти новые способы лечения многих заболеваний. На первом месте — проблемы, волнующие специалистов, изучающих и лечащих инсульты.
Клетки головного
мозга, как известно, чрезвычайно
чувствительны к недостатку
кислорода, буквально несколько
минут кислородного голодания — и
начинаются необратимые разрушения
в мозге.
Биохимическая активность погруженных в сон нейронов падает, по всей видимости, практически до нуля. Синтез белка в мозговых клетках сведен к минимуму. Приказ о таком сокращении обмена веществ, как показали исследования, идет от части промежуточного мозга — гипоталамуса (его нервные центры кроме того ведают температурой тела, кровяным давлением, дыханием, сном, ощущениями голода и сытости, участвуют в физиологии размножения).
Если бы удалось
разгадать молекулярный механизм,
спасающий нейроны от гибели во
время зимнего сна, то могли бы
появиться новые действенные методы
лечения человека, перенесшего
кровоизлияние в мозг.
И поиск в этом
направлении активно ведется. Так,
сотрудница ньюйоркского
университетского Медицинского
Центра Маргарет Райс обнаружила в
крови спящего сурка в четыре раза
больше витамина С, чем у животных,
находящихся в активном состоянии.
Жидкость, содержащаяся в черепе и
позвоночнике во время зимнего сна, превращается в
хранилище этого витамина, который
высвобождается лишь в то время,
когда просыпающийся сурок начинает
согреваться.
Эти запасы
витамина С, по мнению
исследователей, помогают организму
легче справиться с опасным
переходным периодом от сна к
бодрствованию. Когда, например,
нейроны после продолжительного
периода «летаргии» снова
начинают активно работать, в них
при поглощении кислорода возникает
большое количество вредных для
организма, химически очень
активных так называемых свободных
радикалов. Щитом против них могут
служить некоторые вещества, к ним
принадлежит и витамин С.
Комплекс
защиты, которым наделен организм
животного, препятствует
разрушительному действию опасных
соединений, образующихся в период
его пробуждения.
Врачи, изучающие эту проблему, считают, что витамин С способен предупредить массовую гибель клеток мозга у человека, пострадавшего от инсульта. Правда, первая атака недуга, разрушающая кровеносный сосуд вследствие его закупорки, не может быть предотвращена с помощью витамина С. Но вторая атака, которая нередко возникает, когда врачи, применяя медикаментозные средства, пытаются восстановить кровообращение, часто не менее разрушительна, чем первая, — вот эту атаку может смягчить витамин С, а то и предотвратить.
Внимание медиков
привлекают и другие
физиологические возможности
животных, засыпающих на зиму.
Например, медведи, а их сон длится
до пяти месяцев, все это время не
едят и не пьют. Они не впадают, как
сурки, в оцепенение, в период сна
температура тела медведя
понижается всего на несколько
градусов Цельсия.
Если бы науке
удалось до конца познать такой
механизм и применить его к людям с
больными почками, потерявшими
способность отфильтровывать урину
из крови, то это избавило бы их от
тяжкой необходимости периодически
подключаться к аппарату
искусственной почки, чтобы очищать
кровь от ядовитых веществ.
И еще одна особенность. У медведей, даже весящих около ста килограммов, несмотря на долгую неподвижность в период сна, прочность костей не снижается. Человек, прикованный болезнью к постели, в течение шести месяцев теряет до четверти вещества, придающего прочность его костям. Космонавты, лишенные в полете нагрузок на скелет, каждый месяц теряют до двух процентов костной массы.
Почему такие
изменения не происходят в костях у
медведей? С помощью биохимического
процесса их организм возвращает из
крови кальций, попадающий туда при
«вымывании» его из костей, и он
снова становится строительным
материалом для укрепления скелета.
Уже несколько лет биохимики упорно
ищут в крови медведей то вещество,
которое снова и снова направляет
оказавшийся в крови кальций на
усиление костей. Если только
удастся его найти, миллионы людей
пожилого возраста вздохнут с
облегчением: им перестанет
угрожать остеохондроз — хрупкость
костей.
Во всех упомянутых случаях дорога к применению в медицинской практике открытых у животных особенностей еще очень и очень длинна. Но кое-что служит медицине уже сейчас. При некоторых хирургических вмешательствах врачи снижают температуру тела оперируемого примерно на семь градусов Цельсия. (В частности так оперируют в Новосибирске, в Клинике имени Мешалкина.) Таким приемом снижается потребность органов в кислороде, уменьшают кровообращение и сокращают потери крови при операции, уберегаются от повреждения органы.
Сегодня
после кропотливых исследований
окончательно развенчан расхожий
миф о том, что зимний сон — это отдых
животного. Как раз напротив, это
тяжелая работа для организма.
Доказательством тому служит
удивительное поведение некоторых
животных в их зимних квартирах.
Через определенные промежутки
времени животные как бы
«выныривают» из глубокого,
похожего на смерть, сна.
В течение
нескольких часов температура их
тела повышается, приближаясь к
нормальной, — словно бы возникла
возможность вернуться к активной
жизни. Прежде исследователи
считали эти паузы потребностью
организма освободиться от мочи или
заглушить сильный голод,
обратившись к запасам. На самом же
деле животные пробуждаются из
глубокого сна для того, чтобы на
какое-то время заснуть другим,
освежающим, сном, каким они
восстанавливают свои силы летом.
колючие зверьки уходят в зимнюю спячку
Город
Фото: shutterstock
Россия, Москва, Измайловский парк культуры и отдыха Карта всех событий
Во вторник, 27 сентября, в Измайловском парке москвичка Алла Агафонова увидела ежей. Сейчас они активно готовятся к зимней спячке. «Вечерняя Москва» узнала, как вести себя при встрече с ежами.
Ежи начали готовиться к зимней спячке, в которую они впадут в первых числах октября.
Продлится этот период до начала апреля. По словам кандидата биологических наук Василия Малыгина, ежей лучше не трогать ни в это время, ни в любое другое, ведь эти животные самодостаточные и не нуждаются в человеческом внимании.
— Если зверька разозлить, он укусит, и достаточно больно. Встретить ежей можно почти во всех лесопарках Москвы, но особенно их много в «Лосином Острове», Измайловском и Битцевском парках. Там для них идеальные условия обитания и большая кормовая база, — отметил зоолог.
Перед тем как впасть в спячку, ежи усиленно питаются, набирая запасы жира, ведь за зиму они сильно худеют.
— Многим из детства знакома картина — еж несет на своих иголках грибы и яблоки. Как бы не так! Ни яблоки, ни грибы ежи не едят. Эти животные насекомоядные, но запросто могут поймать и съесть мышь или лягушку, особенно после спячки. Днем ежи обычно спят, и увидеть их можно ночью. В это время зверьки выходят на охоту. В городе у них много еды, и они способны добыть ее сами, так что в дополнительной подкормке ежи не нуждаются, — подчеркнул Малыгин.
К спячке ежи подготавливают себе глубокую нору — не менее полутора метров, чтобы земля не промерзала.
— И если вдруг вы увидели животное в холодную погоду на улице, не стоит беспокоиться за него и нести домой. Ежи прекрасно зимуют в естественных условиях, — заключил эксперт.
ЦИФРА
128 дней длится зимняя спячка ежей.
ПРЯМАЯ РЕЧЬ
Василий Малыгин, доцент кафедры зоологии позвоночных МГУ:
— Сейчас в сети можно увидеть много объявлений о продаже ежей. И даже «в комплекте» со спальным мешочком. Но стоит отметить, что эта порода — алжирский пустынный еж. Такие животные меньше наших европейских ежей и не впадают в зимнюю спячку. Им необходимо тепло круглый год. Таких ежей можно держать как домашних питомцев, соблюдая необходимые правила.
Осторожно, лось!
27 сентября в сообществах жителей района Северный в социальных сетях появились видеозаписи, на которых видно, как дикий лось вышел из леса к людям и без опаски разгуливает вдоль Дмитровского шоссе.
Неожиданное появление сохатого запечатлели жители Северного на камеру своих смартфонов. Животное заметили возле дома № 124а по Дмитровскому шоссе, недалеко от места строительства будущей станции метро «Физтех».
По словам директора национального парка «Лосиный Остров» Рустама Якубова, приближаться к лосю сейчас опасно.
— Сейчас у них идет брачный период — гон, — рассказывает «Вечерке» эксперт. — В это время самец находится в поисках спутницы, а его поведение становится непредсказуемым.
Любой движущийся объект сохатый воспринимает как потенциального соперника. Если вы увидели или услышали лося поблизости — не подходите ближе чем на 50 метров.
Рустам Якубов отмечает: если животное опустило голову и прижало уши — это сигнал о том, что оно может напасть. Лучше отойдите и не беспокойте его.
Природа ежи Животные Зима Лоси
Какие животные впадают в спячку? • Earth.
comByadmin
Штатный сотрудник Earth.com
Прежде всего, что такое спящий режим?
Некоторые животные придают совершенно новое значение слову «спать». Гибернация — это поведение многих животных, которое позволяет им входить в состояние длительного сна зимой.
Хотя спящий режим очень похож на сон, на самом деле это уникальное состояние. Во время сна наши тела все еще функционируют нормально. У нас падает частота сердечных сокращений и замедляется обмен веществ, эти изменения незначительны.
Гибернация, с другой стороны, это когда животные входят в состояние, называемое оцепенением, на длительный период времени. Оцепенение гораздо более экстремально, чем сон. В оцепенении метаболизм падает ниже 5% от нормального уровня. Большинство физиологических функций останавливаются или замедляются до доли нормы. Частота сердечных сокращений опускается ниже 10% от нормального уровня. Некоторые животные делают только один вдох в минуту. Это состояние настолько экстремально, что они могут казаться мертвыми.
Зачем переходить в спящий режим?
Спячка наступает зимой, когда ресурсов не хватает, а условия экстремальные. Животные впадают в спячку, чтобы сохранить ограниченные ресурсы. Из-за замедления метаболизма многие животные месяцами не нуждаются в пище. Вместо этого они полагаются на энергию, хранящуюся в жировых отложениях.
Звучит неплохо. Вы набираете калории, наедаетесь досыта и толстеете осенью. Затем вы идете вздремнуть всю зиму, во время которой весь этот жир волшебным образом исчезает. Вы просыпаетесь с весенними цветами, обилием еды и перспективой большого пира, когда снова станет холодно.
Однако переход в спящий режим требует тщательной подготовки. Чтобы выжить в течение длительного времени без пищи, животные должны сосредоточиться на еде за несколько месяцев до зимней спячки. Также важно, чтобы они нашли безопасное и теплое место для зимовки.
I Помимо экономии калорий, спящий режим может обеспечить защиту от хищников.
Хотя может показаться странным, что сон обеспечивает защиту, на самом деле это имеет смысл. Спящие животные спрятаны, совершенно неподвижны и не потеют. Животные в пять раз реже умирают во время спячки.
Какие животные впадают в спячку?
В царстве животных есть много разных видов, которые впадают в спячку. Ниже приведены некоторые из самых известных или впечатляющих гибернаторов.
Черные медведи
( Ursus americanus )Медведи, безусловно, самые известные впадающие в спячку. Однако из 9 видов медведей только 4 впадают в спячку. Это американский черный медведь, азиатский черный медведь, бурый медведь и белый медведь. Хотя с ними связана спячка, спячка медведей не полная. Температура их тела не падает до температуры на улице. Они также могут просыпаться во время спячки. Самки просыпаются, чтобы родить детенышей во время спячки.
Деятельность человека может повлиять на спячку медведя.
Недавнее исследование показало, что употребление человеческой пищи заставляет медведей впадать в спячку на меньшее время. Это может сократить продолжительность жизни медведя и его выживаемость.
Фото предоставлено Коннором Лонгом. Это единственная птица, которая впадает в спячку! Большинство птиц справляются с экстремальными зимними условиями, мигрируя на юг. Бедняк развил гибернацию, чтобы избежать этого трудного путешествия. Народ хопи давно знал о спячке бедняги, называя ее «спящей». Бедняки обычно впадают в спячку с октября по март.
Расписные черепахи (Chrysemys picta)
Черепахи — рептилии, а значит, хладнокровные. Это означает, что им нужны внешние источники тепла, чтобы поддерживать температуру тела и метаболизм на достаточно высоком уровне для движения. Когда температура становится низкой, они больше не могут добывать корм. Существуют сотни видов черепах, обитающих на большей части земли, как на суше, так и в воде. Каждый вид решает эту проблему по-своему.
Расписная черепаха переживает зиму, впадая в спячку. Они месяцами остаются подо льдом своих прудов. Они часто зарываются в ил на дне озер, используя его для защиты от холода. Хотя этим черепахам для выживания необходим кислород, они способны поглощать растворенный кислород через кожу. Даже при отсутствии кислорода эти черепахи могут прожить более 100 дней в воде с температурой всего 3°C. Они делают это, снижая свой метаболизм на целых 99%. Холодная вода делает эти подвиги возможными. Низкие температуры действуют как холодильник, замедляя повреждение и рост в этом состоянии.
Фото предоставлено Фрэнком Вассеном
Толстохвостые карликовые лемуры (
Cheirogaleus medius )Толстохвостый карликовый лемур – еще один одинокий спящий лемур. Они являются одними из трех приматов, которые, как известно, впадают в спячку. Все эти виды — лемуры, обитающие только на Мадагаскаре.
Толстохвостый лемур крошечный, весит в среднем 160 граммов (менее полуфунта!) Их толстохвост больше, чем просто симпатичный.
Это неотъемлемая часть спящего режима. Они хранят большую часть энергии, необходимой им для зимней спячки, в виде жира на хвосте!
Они могут впадать в спячку до 7 месяцев! Эти лемуры действительно отдыхают от этой продолжительной спячки. Во время этих длительных спячек они становятся активными на период от шести до 12 дней.
Подвязочные змеи (
Thamnophis sirtalis )Спячка змей называется брумацией, или зимовкой. Как хладнокровные животные, им нужно найти способ избежать мороза. Подвязочная змея (и другие виды) образуют группы, которые впадают в спячку вместе, чтобы защитить друг друга от холода. Эти группы называются «спящими» и иногда имеют сотни скрученных вместе змей. Гора ползучих змей — зрелище! Наткнуться на спячку может быть настоящим шоком, если вы не являетесь поклонником змей.
Шмели (
Bombus spp. ) Шмели впадают в спячку в соответствии с их эусоциальной природой.
Зимой большая часть колонии отмирает. Королева выживает, поедая нектар, собранный ее рабочими. Когда приходит весна, она начинает новую колонию.
Лесные лягушки (
Lithobates sylvaticus)Эти крошечные амфибии придают новое значение фразе «промерзшие до костей». Каждую зиму они буквально замерзают и оттаивают! В отличие от других впадающих в спячку, они не тратят слишком много времени на поиски теплой норы. Вместо этого они зарываются в листья и позволяют холоду превратить их в милые маленькие кубики льда. Весной, когда они оттаивают, они радостно выпрыгивают из своих укрытий, как новенькие!
Спячка — это обычная адаптация, позволяющая справиться с трудностями зимы. Впадают в спячку животные почти из всех частей животного мира. Можно даже утверждать, что растения впадают в спячку! Спящий режим также является увлекательным явлением, которое может помочь нам больше узнать о метаболизме человека.
СВЯЗАННЫЕ НОВОСТИ
Новости ждут вас
Самые важные новости о нашей планете доставляются вам каждый день
Политика конфиденциальности
Условия обслуживания
Карта сайта
Персонал
Earth.
com
News
Видео
Изображения
Earthedia
Shop
Earthedia
Articles
Artindia Encyclopedia
Articlopedia Encyclopedia
Articlia
Artindia
Articlia 3
Articlia 3
Articlia
Articlopedia.
Энциклопедия растений
Растения, находящиеся под угрозой исчезновения
EARTH NEWS
Экстренные новости
Окружающая среда
Lifesyle
Voices
Животные
растения
Get In Touch
Свяжитесь с нами
© 2022 Earl
Еженедельный информационный бюллетень
Лучшее из The Saturday Evening Post в вашем почтовом ящике!
Я вырос в традициях, предостерегающих от «Семи смертных грехов». Я не могу одобрить зависть, жадность, гнев или чревоугодие, но лень может быть добродетелью. Многие твари умерли бы, если бы не могли спать половину своей жизни, факт, который я тщетно пытался скрыть от своих детей-подростков.
Выживание летучих мышей, сурков, сусликов и других животных зависит от длительных приступов лени. Как ни странно, настоящие ленивцы не впадают в спячку.
Гибернация в широком смысле — это состояние бездействия и снижения обмена веществ у теплокровных животных (эндотермов) зимой. Учитывая, что это описывает меня и многих моих северных друзей с января по март, спячка должна включать и другие факторы. Однако биологи до сих пор спорят о том, что именно считается гибернацией.
Этот ярлык когда-то использовался только для видов, которые вошли в состояние глубокого покоя, например, для некоторых арктических грызунов, у которых внутренняя температура в их зимних берлогах опускается ниже нуля. Но в конце концов этот клуб сочли слишком строгим. В наши дни спячка применяется к любому животному, имеющему средства для активного снижения метаболизма и температуры тела. Я бы сказал, что активное снижение метаболизма звучит как оксюморон, но воздержусь от обзывания.
Подпишитесь и получите неограниченный доступ к нашему онлайн-архиву журналов.
Подпишитесь сегодня
Хладнокровные животные (эктотермы), такие как лягушки и змеи, также впадают в спячку зимой. Хотя это то же самое, что и спячка, биологи называют это брумацией . С экзотермами можно сказать, что спячка просто происходит; это не то, что они «делают». Хотя им не нужно усердно спать, как млекопитающим, их оцепенение по-своему впечатляет. Некоторые лягушки, черепахи и рыбы могут зимовать в грязи, лишенной кислорода, и, насколько нам известно, весной они не хуже изнашиваются.
Большинство впадающих в спячку подстраивают свой график в зависимости от погоды: если осень мягкая, черные медведи и бурундуки ложатся позже, чем обычно. Но некоторые животные, известные как обязательные зимники, дремлют согласно своим календарям Google. Если по какой-то странной причине вы отправите европейского ежа на Арубу на зимние каникулы, он станет нарколептическим в то же время, когда его товарищи в Шотландском нагорье заснут.
Европейский ежик в спячке (Shutterstock) Медведи относятся к тем существам, которые в прежние времена не считались зимоспящими, но теперь объединены с арктическими белками и другими высокоширотными грызунами в разделе замороженных млекопитающих.
Медведи на Крайнем Севере могут не замерзнуть, но они не едят и не пьют до восьми месяцев, используя накопленный жир для гидратации и получения энергии. Если бы мы были инертны так долго, наши мышцы атрофировались бы. К счастью для медведей, они управляют белками таким образом, чтобы сохранить мышечную ткань.
Пока температура не резко падает, многие насекомые переживают зиму, вырабатывая гликоли, антифризные соединения, которые препятствуют образованию льда внутри их клеток. В отличие от медоносных пчел, все члены колоний диких пчел и ос умирают осенью, за исключением нескольких маток. Некоторые из них зимуют поодиночке, но другие собираются в больших количествах в защищенных гибернакулах,
В жарком климате некоторые животные находят лето невыносимым и впадают в спячку. На самом деле, правильный термин для дремоты в жаркую погоду — 9.0103 оценка . Некоторые обитающие в пустыне лягушки окружают себя слизистым «водяным шаром», чтобы переждать периоды засухи.
У африканских двоякодышащих рыб есть похожий трюк, когда их пруды временно пересыхают. Еще более удивительным является то, что по крайней мере один эстиватор является приматом: толстохвостый мадагаскарский карликовый лемур полгода спит в дупле дерева, пока не спадет жара.
В 2014 году НАСА объявило, что они ищут способ поместить экипажи многолетних космических миссий в анабиоз на три-шесть месяцев. Предположительно, это сделано для того, чтобы Центру управления полетами не приходилось слушать непрекращающееся «Мы уже там?» нытье из задней части космического корабля.
Хотя историй о спячке людей предостаточно, задокументированные случаи редки. Иногда человек падает под лед и через несколько часов оживает без явных повреждений головного мозга или других долгосрочных последствий.