Кто впадает в спячку: Зачем звери впадают в спячку

Содержание

может ли человек впасть в спячку и зачем ему это

Елизавета Приставка Новостной редактор

Ежегодно самые разные животные впадают в спячку, и это не совсем сон, а процесс, который до сих пор не изучен. Ученые хотят погрузить человека в такое же состояние, так как это поможет, например, лечить болезнь Паркинсона или Альцгеймера, а еще находясь в спячке можно легче путешествовать в космосе. «Хайтек» разбирается, как разные животные впадают в спячку и можем ли мы так же.

Читайте «Хайтек» в

Человека в спячке можно отправить в космическое путешествие, и ему будет не нужна еда. Или ввести его в это состояние, если он находится в реанимации, чтобы помочь даже в самых тяжелых случаях.

Каждую весну, когда дни становятся длиннее, разные животные, начиная от гризли и заканчивая сусликами, начинают пробуждаться от зимней спячки. Обычно мы говорим, что они просыпаются, но спячка намного сложнее, чем обычный сон. Любое животное, которое может месяцами находиться под землей без еды, воды и чтобы выжить, делает что-то более сложное, нежели просто спит.

Среди животных, которые впадают в спячку, есть грызуны, некоторые амфибии и даже несколько приматов. Самые крупные представители — медведи. По словам Елены Грачевой, нейрофизиолога из Йельского университета в Нью-Хейвене, процесс, который приводит к «отключению» такого большого существа, не поддается простому объяснению.

Изучать спячку медведей важно, так как по ней можно узнать об устройстве крупных млекопитающих, в частности людей. Если исследователи изучат этот процесс, то он потенциально может изменить наш подход к широкому спектру заболеваний человека, включая инсульт, остеопороз, болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера.

Как впадают в спячку разные животные?

Медведи впадают в спячку особым способом, не похожим на остальных животных. Арктические суслики могут временно снизить температуру своего тела до -3 °C, не замерзая полностью. Медведи, напротив, почти не теряют тепла в своих берлогах, но этот процесс все равно называется спячкой, потому что их метаболизм замедляется.

Этот процесс Брайан Барнс, зоолог из Университета Аляски Фэрбенкс, и его коллеги тщательно отслеживали более 10 лет назад, изучая черных медведей, впадающих в спячку в искусственных берлогах.

Эти берлоги на самом деле были камерами, которые измеряли потребление кислорода и выработку углекислого газа — это важные показатели метаболизма. А датчики отслеживали температуру тела. Это было первое исследование, которое подтвердило, что животные могут впадать в спячку, не остывая.

Тем не менее, по словам Барнса, медведи, впадающие в спячку, не просто отдыхают. Они действительно отключаются.

«Они входят в берлогу, поворачиваются два или три раза, ложатся и остаются в таком состоянии в течение шести месяцев», — говорит Барнс. Они встают только для того, чтобы поменять сторону каждые несколько дней. Барнс отмечает, что медведицы во время зимней спячки вынашивают медвежат, не питаясь и не используя свои собственные запасы жира и воды.

Человек может впасть в спячку?

Людям подобный сон обойдется дорого. Человек мог бы лечиться и лежать на больничной койке или лететь на Марс, результат один — наши мышцы атрофируются, а кости становятся тоньше после месяцев бездействия.

У медведей такой проблемы нет. Частично секрет их крепких костей ученые раскрыли только недавно. В 2021 году Барнс и его коллеги опубликовали исследование, показывающее, что медведи, впадающие в спячку, способны отключать гены, связанные с разрушением костей.

Исследователи предполагают, что когда-нибудь удастся манипулировать тем же процессом и у людей, чтобы предотвратить остеопороз. Барнс отмечает, что такой подход может помочь людям, прикованным к кровати.

Медленный метаболизм медведей, впадающих в спячку, — это удивительный процесс. Медведь может замедлять свое дыхание и частоту сердечных сокращений примерно на 75% в течение нескольких месяцев, сохраняя при этом сравнительно высокую температуру тела. Пока что никто точно не знает, как медведи замедляют метаболизм.

Исследователи подозревают, что медведи не лежат расслабленно, как суслики, а, наоборот, сворачиваются: так жир и мех сохраняют медведей в тепле.

Исследования в этой сфере породили главный вопрос: может ли человек впасть в спячку? Можно ли использовать это состояние, чтобы легко путешествовать в космосе и не использовать при этом много ресурсов? Кроме того, в спячку можно погрузить человека, который находится в реанимации, чтобы спасти ему жизнь.

Зачем человеку впадать в спячку?

Сердечные приступы и инсульты значительно снижают количество кислорода, поступающего в мозг. Эта проблема была бы гораздо менее разрушительной, если бы врачи могли быстро снизить необходимое количество кислорода. Иначе говоря, погрузить человека в некоторое подобие спячки.

Если человеку с инсультом не оказать помочь в первый час после трагедии, то начнутся необратимые разрушения в организме. Этот промежуток называют золотым часом. Если бы врачи могли воспроизвести спячку, то этот золотой час мог бы стать золотой неделей или тремя неделями.

Как с помощью спячки лечить людей?

Ученые отмечают, что впадающие в спячку медведи, суслики и другие животные очень похожи на людей, страдающих болезнью Альцгеймера или Паркинсона. У человека эти заболевания характеризуются накоплением тау-белков, которые образуют клубки в мозге. Мозг спящего медведя претерпевает аналогичную трансформацию, возможно, потому, что белки помогают защитить нейроны во время длительного отдыха.

«Во время спячки происходит массовое накопление тау-белков в головном мозге и центральной нервной системе», — заявила Елена Грачева, нейрофизиолог из Йельского университета.

Но между этими процессами есть разница: у пациентов с болезнью Альцгеймера и Паркинсона тау-белки продолжают накапливаться по мере того, как болезнь усугубляется, а животное в спячке умеет избавляться от них. В результате их мозг не имеет никаких признаков повреждения, а память и двигательные навыки работают как раньше.

Сможем ли мы когда-нибудь погрузить человека в спячку?

Возможно, когда-нибудь ученые смогут использовать тот же механизм для лечения пациентов. Изучение процесса спячки пока находится на ранней стадии, но исследователи активно изучают процесс впадения, чтобы понять, как можно справиться с прогрессирующими заболеваниями мозга.

Исследование 2021 года, опубликованное в Scientific Reports, показало, что одна индуцированная спячка и выход из нее укрепляет мозговые связи и улучшает память мышей, у которых было состояние, очень похожее на болезнь Альцгеймера. Авторы предполагают, что можно разработать медикаментозную терапию, которая могла бы обеспечить аналогичный когнитивный импульс для людей без необходимости впадать в спячку.

Сейчас одна из команд ученых занимается тем, что изучает изменения в мозге, которые вызывают когнитивные нарушения у людей с болезнью Паркинсона. В частности она будет работать над секвенированием генов, чтобы лучше понять генетическую разницу между клетками мозга, которые уязвимы для болезни Паркинсона, и клетками мозга, которые остаются нетронутыми.

Команда использует некоторые из тех же подходов, которые они применяли при изучении животных, впадающих в спячку.

Читать далее

За ней охотились столетиями: что нам известно о планете Вулкан рядом с Солнцем

Астрономы нашли планету недалеко от Земли: у нее очень странная орбита

Ученые «воскресили» древний фермент, чтобы прокормить 9 млрд человек к 2050 году

Доклад Спячка животных 2класс (почему животные впадают в спячку) сообщение

Энциклопедия
Животные
Спячка животных

Почему животные впадают в спячку?

Наверное, каждый хоть раз задавался вопросом, почему животные впадают в спячку (гибернацию)? Как они так долго спят и обходятся без еды и воды? Почему не все животные засыпают в зимний период? Они впадают в спячку только зимой? Почему они не просыпаются? И еще много-много вопросов на эту тему. Продолжайте читать, и тогда вы сможете найти ответы на все вышеперечисленные вопросы.

Что же такое спячка?

Существует целый ряд животных, которые в неблагоприятные периоды, например, зимой, а иногда и летом, во время засухи впадают в сон или оцепенение.

Чем же отличает сон от оцепенения? Если животное засыпает, у него несильно уменьшается число сердечных сокращений и температура тела, процесс пищеварения прекращается.

При оцепенении число сердечных сокращений заметно уменьшается (до 1-2 в минуту), значительно замедляются многие жизненные процессы.

В спячку впадают такие звери, как медведь, еж, сурок, летучие мыши, барсуки тушканчики, насекомые и хладнокровные.

Стоит также отметить, что летучие мыши впадают в такое глубокое оцепенение, при котором внутренние процессы организма настолько замедляются, что состояние животного приближенно к смерти.

Почему животные впадают в спячку?

В холодное время года животным не хватает нужной пищи, минеральных веществ и витаминов, поэтому животные вынуждены засыпать на такой продолжительный период времени. Проснутся они примерно через 5-6 месяцев, весной. Сначала из сна выходят самцы, а после самки с потомством.

Летом же, в теплых странах, животные, чаще всего черепахи, впадают в гибернацию ввиду засухи, при выгорании растительности. При такой спячке животные теряют большое количество воды, другими слова они “высыхают”.

Как животные обходятся без еды и воды во время зимнего сна?

Во время теплого сезона млекопитающие добывают много питательной пищи, съедают ее в больших количествах, так они накапливают жировой слой. Накопленный жир будет питать организм энергией. Энергия будет тратиться очень экономно, потому что во время спячки метаболизм и обмен веществ замедляется, движение полностью отсутствует. Во время спячки животные теряют до 30% своего веса. Некоторые звери, к примеру, хомяки делают съедобные запасы, которыми питаются после пробуждения.

Виды спячек

Легкое оцепенение (медведи, барсуки еноты). Неглубокое оцепенение, при котором животного довольно легко разбудить. Также животные могут сами просыпаться во время оттепели. Вот почему зимой в лесу нужно быть предельно аккуратным.
Периодическое оцепенение (тушканчики, бурундуки, летучие мыши). При таком виде спячки животное может периодические просыпаться, но самому разбудить животное не получится, так как сон крепкий и беспробудный.
Полное оцепенение (суслики, ежи, совы). Данная зимняя спячка представляет собой непрекращающийся, продолжительный сон. Спячка обычно длится до 7 месяцев.

Интересные факты про медвежью спячку

Во время сна медведи не справляют свою нужду.
Сам организм переваривает мочевину в полезные для себя продукты.
Медведицы рожают во сне, во время спячки. Медвежата поначалу весят очень мало 300 — 350 г. Мама может кормить молоком свое потомство даже пока спит.
Самцы белого медведя вовсе не впадают в спячку.
Температура тела поддерживается в 31 – 37 градусов, при внешней зиме в минус тридцать.
Во время сна даже открытые раны медведя полностью заживают.

Доклад №2

По принципу пережидания холодов живет большое количество животных. Человеку очень сложно понять. Как же животные на такое долгое время впадают в спячку, а вот для самих представителей спячки это обыденное явление.

Зимняя спячка-это явление в жизни животных называется гибернация. Она представляет собой не просто обычный сон, а такое специфическое состояние организма, помогающее животным пережить зиму.

Почему же некоторые животные зимой впадают в спячку? Деревья сбрасывают на зиму листья, почва замерзает, а в лесу остается очень мало пищи и поэтому животные бояться голода и сильных морозов.

Практически все виды спят зимой:

1) Бактерии

2) Рыбы

3) Амфибии

4) Рептилии

5) Некоторые птицы

6) Млекопитающие

Медведя лучше не надо будить среди зимы, так же как и других животных, которые спят в эту пору. Однако до медведя можно достучаться, то до, например, суслика-нет

Есть 3 категории спячки:

1) Неглубокая

2) Периодически заканчивающаяся

3) Глубокая

Вот, к примеру, медведь весной и летом он ест ягоды, корни растений, мёд и рыбу, а зимой нет ягод, нет растений, не пчёл, а вода в реках замерзает. Чтобы выжить медведь уснет и проспит самые суровые морозы. Но все не так просто! Прежде чем уснуть, у медведя будет много работы. Ему нужно будет искать много еды и всю съедать, для того, чтобы было много жира. Этот жир в последующем будет снабжать энергией весь организм. Энергия будет очень медленно израсходоваться, Тем самым начинает замедляться дыхание и биение сердца, а затем снижение температуры тела. Именно для сохранения тепла будет расходоваться энергия. Чем больше медведь съест и чем больше жира накопит, тем лучше. Кроме этого медведю нужно найти место для своего продолжительного и глубокого сна. Медведь строит себе берлоги и выстилает ее сухими ветками, листьями, мхом и шишками. Так в его берлоге будет теплее.

Медведь спит в своей берлоге, а ёжик зимой в норке .Его норка может быть в кустах или под корнями деревьев, или в ямках . Ёжик сворачивается в клубочек и засыпает ,не забыв выстелить своё убежище сухими листьями. В самом процессе спячки у медведе еще много неизведанного.

Например:

1) Как медведь спит так долго и не ходит в туалет??

2) Как при внешней температуре в -40 медведь остается в тепле?

3) Заживают ли ранения и травмы в этот период?

Хомячки тоже зимуют в норках, однако в отличие от ежей заделывают все щели в своих норках землей и даже выход. Так хомячки укрепляю нору, но предварительно складывают продуктовые запасы. Несколько раз за зиму хомяк проснётся, чтобы поесть.

Белки обустраивают жилища в дуплах деревьев ,высоко над землей и заранее выстилают их сухими листьями, мхом и травой. А летучие мыши спят в пещерах, укутавшись своими крыльями, как одеялом, чтобы не замерзнуть. Спать разные животные будут разное время. Кто-то дольше, а кто-то проснется раньше.

Из всего этого можно сделать вывод, что зимняя спячка жизненно необходима некоторым животным для выживания и сохранения своего вида в природе.

2 класс, почему животные впадают в спячку. По окружающему мир

Спячка животных

Что такое спящий режим? | World Animal Protection

Зимний сон — увлекательное явление, давно интригующее как ученых, так и любителей природы. Как животные выживают в суровых условиях низких температур, отсутствия пищи и скудной воды? Что такое спячка и как это делают животные? Давайте поближе познакомимся с этим интересным событием.

Что такое спящий режим?

Спящий режим — это состояние пониженной метаболической активности у животных, которое позволяет им сохранять энергию и выживать в периоды экстремальных холодов или ограниченной доступности пищи. Во время спячки температура тела животного падает, сердцебиение замедляется, а дыхание становится поверхностным. Животное входит в состояние, когда оно едва в сознании и очень мало двигается. Спячка может длиться несколько месяцев, и животные полагаются на накопленные запасы жира, чтобы выжить.

В то время как спячка является естественным поведением, деятельность человека, такая как промышленное сельское хозяйство и вырубка лесов, может нарушить этот процесс. Для промышленного земледелия требуется огромное количество обезлесенных земель для выращивания кормовых культур, что приводит к разрушению мест зимовки. Это еще один пример воздействия промышленного животноводства на дикую природу.

Другие формы покоя

Помимо спячки существуют другие формы покоя, которые животные используют для сохранения энергии и выживания в суровых условиях. К ним относятся:

Оцепенение: временная форма покоя, используемая некоторыми птицами и млекопитающими. Это временная форма гибернации, которая менее интенсивна, чем настоящая спячка, и может длиться более короткие периоды времени. Во время оцепенения у животного значительно снижается частота сердечных сокращений, частота дыхания и температура тела, что способствует экономии энергии.

Брумация: тип сна, используемый рептилиями. Во время брумации рептилии впадают в состояние оцепенения и снижают свою метаболическую активность для сохранения энергии. Однако температура их тела остается ближе к температуре окружающей среды, чем у впадающих в спячку млекопитающих.
Эстивация: форма покоя, используемая некоторыми животными для выживания в жарких и сухих условиях. Во время сна животные впадают в состояние оцепенения, чтобы сохранить энергию и уменьшить потерю воды.

Змея выходит из спячки.

Какие животные впадают в спячку?

Многие виды животных, такие как змеи, улитки и пчелы, впадают зимой в спячку. Даже летучие мыши впадают в спячку по 6 месяцев. В то время как многие связывают спячку только с млекопитающими, рептилии и насекомые тоже впадают в спячку. Но самое известное зимующее животное — медведь!

Медвежья спячка: что, зачем, как?

Медведи, пожалуй, самые известные зимующие животные, и не зря. Они могут впадать в спячку до шести месяцев без еды, питья, мочеиспускания или дефекации. Во время спячки частота сердечных сокращений медведя падает с 40 ударов в минуту до восьми. Температура их тела также падает на несколько градусов, и они полагаются на накопленный жир в качестве источника энергии.

Но почему медведи впадают в спячку? Основная причина заключается в экономии энергии зимой, когда пищи не хватает. Замедляя свою метаболическую активность, медведи могут месяцами выживать за счет накопленных запасов жира. Спячка также помогает медведицам рожать и воспитывать детенышей в безопасной и теплой среде.

Так как же медведи готовятся к зимней спячке? В месяцы, предшествующие зиме, медведи съедают большое количество пищи, чтобы накопить запасы жира. Они также находят нору, выкапывая яму или используя естественную полость, и выстилают ее листьями, травой и другими материалами для изоляции.

Однако разрушение их естественной среды обитания из-за деятельности человека (а именно, промышленного земледелия) усложняет им поиск подходящих мест обитания для зимней спячки. Это отрицательно сказывается на их выживании и, в свою очередь, на всей их экосистеме. Подробнее о связи между промышленным животноводством и нарушением дикой природы можно прочитать в нашем отчете 9.0045 Изменение климата и жестокость

Еще одним нарушением естественного цикла гибернации медведя является жестокость неволи. В нашем партнерском заповеднике Libearty есть несколько медведей, которые из-за того, что их держат в неволе с раннего детства, до сих пор не могут впадать в спячку.

Заключение

Как мы выяснили в этом блоге, спячка — это увлекательный естественный процесс, который позволяет некоторым животным, например медведям, экономить энергию и выживать в суровых условиях. Присоединяйтесь к Wild Side и поддержите наши усилия по защите зимующих животных, таких как медведи. Вы будете играть решающую роль в защите медведей и обеспечении их непрерывного сна в зимние месяцы.

Спящий режим — это больше, чем вы думаете

_{| История Меган МакМэхон |}

_15.11.2019

Кто не выглядывал на улицу холодным зимним днем и не думал, что сурки имеют право на зимнюю спячку в своих подземных норах?

В животном мире многие животные неактивны или гораздо менее активны зимой, чтобы выжить в самое суровое время года. Хотя мы часто говорим, что эти животные впадают в спячку, это еще не все.

Некоторые животные, например сурки, действительно впадают в спячку. Но есть разные способы впасть в спячку.

В качестве примера возьмем медведей — самых известных из всех зимующих животных. Зимой медведи впадают в спячку, но не совсем так, как сурки. Для медведей это более легкий сон, больше похожий на долгий сон в течение всего сезона, а не на сон всю зиму, говорит Сара Рассел, натуралист-толкователь из Лесного заповедника округа Уилл.

Подробный обзор зимней спячки и других способов выживания животных.

Спячка или оцепенение

Нам нравится думать, что животные, впадающие в спячку, спят всю зиму, но сон и спячка — это не одно и то же. Гибернация — это форма оцепенения, позволяющая животным экономить энергию за счет снижения своих метаболических функций при экстремальных температурах.

Есть два различных вида оцепенения: спячка и дневное оцепенение, сказал Рассел. Когда период оцепенения длится дольше 24 часов, это спячка. Когда животные находятся в оцепенении менее 24 часов, это считается суточным оцепенением.

Спящий режим

_{Сурок. (Фото через Shutterstock)}

Спячка может длиться от нескольких дней до недель и даже месяцев, в зависимости от вида. Некоторые животные, такие как сурки, впадают в спячку до 150 дней, 90 005 дней, по данным Национальной федерации дикой природы.

Животные, подобные этим, считаются настоящими спящими. Они вступают в период бездействия, когда их метаболизм составляет всего 5% от нормального уровня9.0005 согласно National Geographic . Температура их тела падает, а частота сердечных сокращений и дыхания — лишь малая часть того, что происходит в период их активности.

Во время спячки температура тела сурка падает с 99 градусов по Фаренгейту до 33 градусов, сообщает Национальная федерация дикой природы . Их частота сердечных сокращений резко падает с 80 ударов в минуту до 5, а частота дыхания — с 16 вдохов в минуту до всего лишь 2.

Помимо сурков, суслики и многие виды летучих мышей находятся в настоящей спячке. Некоторые животные, впадающие в спячку, считаются спящими в легкой спячке, а не настоящими гибернаторами. Их состояние гибернации не такое глубокое, как у настоящих гибернаторов, и длится не так долго.

«Их легко разбудить», — сказал Рассел о спящих в легкой спячке. «Они в основном спят зимой, которые могут длиться несколько дней».

Медведи — самый известный пример такого рода спячки. По ее словам, ближе к дому опоссумы, еноты и скунсы также впадают в спячку.

Одно из ошибочных представлений о спячке состоит в том, что животные не просыпаются во время спячки. По словам Рассела, они просыпаются, но то, как и как часто они это делают, зависит от того, являются ли они настоящими гибернаторами или спящими в легкой спячке.

Настоящие животные, впадающие в спячку, спят так глубоко, что пробуждение затруднено и требует много времени и энергии, сказала она. Эти животные могут просыпаться каждые несколько недель, чтобы поесть, и, как в случае с сурками, пользоваться туалетом в своей норе. По мере приближения весны они просыпаются чаще.

Спящие чутким спящим чаще просыпаются зимой и ведут себя как обычно, пока бодрствуют. Их метаболические функции — температура тела, частота дыхания и частота сердечных сокращений — возвращаются к норме, когда они просыпаются, а затем снова снижаются, когда они снова начинают впадать в спячку.

Оцепенение

_{Черношапочная синица. (Фото Гленна П. Ноблока)}

В то же время животные, которые ежедневно находятся в апатии, проводят более короткие периоды бездействия, что помогает им не терять слишком много энергии в холодную погоду. По словам Рассела, дневное оцепенение чаще встречается у мелких животных, которые подвержены быстрой потере тепла.

По словам Рассела, одно из ключевых различий между гибернацией и дневной апатией заключается в том, что гибернация является добровольной, а дневная апатия — непроизвольной. Ежедневное оцепенение вызывается температурой, поэтому оно более распространено и более драматично в районах, где погода может резко измениться за один день.

«Думайте о (ежедневном оцепенении) как о мощном сне, который может длиться от нескольких минут до пары часов», — сказала она.

На местном уровне животные, испытывающие ежедневное оцепенение как средство выживания, включают мышей и некоторых других грызунов, некоторые виды летучих мышей и несколько видов птиц, включая голубей, синиц, ночных ястребов и стрижей.

Брумация

_{Лисичка. (Фото Чада Мерды)}

Брумация — это метаболическое состояние, похожее на гибернацию, хотя оно не так хорошо известно.

«Брумация — это просто спячка для хладнокровных животных, таких как рептилии и амфибии», — сказал Рассел.

Во время брумации у этих животных падает температура тела, частота сердечных сокращений и частота дыхания, как у животных, впадающих в спячку. К хладнокровным животным, или экзотермам, которые испытывают брумацию, относятся многие виды змей, черепах и лягушек.

Когда температура начнет падать, эти животные начнут рыть под землей, в расщелинах или под камнями и бревнами, согласно Discovery Place . Некоторые животные также остаются под водой во время брумации.

Одно из различий между брументацией и настоящей гибернацией заключается в продолжительности жизни. Зимой или в холодные периоды экзотермы просыпаются в более теплые дни, чтобы найти воду или переместиться, прежде чем снова войти в состояние брумации, когда температура снова упадет.

Диапауза

_{Гусеница шерстистого медведя. (Фото предоставлено Барб Ферри)}

Многие насекомые переживают зиму, вступая в период приостановленного развития, называемый диапаузой.

«Диапауза — это то, как насекомые выживают при наших отрицательных температурах, — сказал Рассел. «Это когда насекомое проходит период бездействия и перестает расти».

Насекомые вступают в диапаузу по-разному. По словам Рассела, у некоторых замедляется метаболизм и они выживают за счет жировых запасов. Другие делают спирт, который действует как антифриз для их тела. Спирт препятствует образованию кристаллов льда, которые могут проколоть и разрушить клеточные стенки. (Формирование кристаллов льда, которые прокалывают клеточные стенки, очень похоже на обморожение, сказал Рассел.)

Не все насекомые впадают в диапаузу на одной и той же стадии своего жизненного цикла, сказал Рассел.