Как человек переносит холод и может ли впадать в зимнюю спячку — 26.01.2022 — Lifestyle на РЕН ТВ
Бурые медведи на зиму впадают в спячку, которая обычно длится полгода. По научному этот процесс называется гибернацией. В это время животные сворачиваются клубком, поскольку такая поза экономит тепло. Во время спячки у медведей не работает большая часть органов. Может ли человек, подобно животному, впадать в спячку? Что происходит с его организмом во время холода? И как представителям северных народов удается комфортно жить в суровых климатических условиях? Об этом рассказывает программа «Как устроен мир» с Тимофеем Баженовым на РЕН ТВ.
Гибернация человека
Ученые выяснили, что механизмы, позволяющие животным впадать в спячку, есть и у людей, просто они не умеют ими пользоваться.
Специалисты уже научились отправлять в зимнюю спячку крыс, стимулируя определенные участки мозга. Цель исследователей – научиться отправлять в гибернацию человека. В перспективе эту технологию можно будет использовать, чтобы доставлять пациентов до стационара с наименьшими потерями или во время длительных космических перелетов.
Археологи нашли останки древних людей в пещере в Испании. Изучив их, специалисты пришли к выводу, что неандертальцы впадали в спячку, совсем как медведи. В отличие от современных эскимосов, у них не было доступа к большому количеству жирной пищи, которая помогает пережить холод. Поэтому они засыпали до весны. Специалисты отмечают, что еда в пещере появлялась только летом. Интересно, что кости неандертальцев и медведей находят в одних и тех же пещерах.
Фото: © Скриншот видео
В северных регионах к медведям и сегодня относятся с большим уважением. Чукчи даже называют своих детей в честь этих животных.
«При рождении у меня есть имя, которое дали по моему тотему, по духу, – это Умка.
Правильно говорится Умкы и переводится «белый медведь», – поделился коренной житель Чукотки Евгений Кайпанау.
Кроманьонцы и неандертальцы
Кроманьонцы не превосходили неандертальцев ни размерами, ни физической силой. Но кроманьонцы пережили ледниковый период, а неандертальцы — нет. По одной из версий, неандертальцы не умели шить шубы, поэтому и вымерли. А вот кроманьонцы вполне сносно овладели этим ремеслом. Археологи пришли к такому выводу, проанализировав мусор на стоянках тех и других. У кроманьонцев были обнаружены кости пушных зверей и сломанные иглы. Чаще всего они использовали мех росомах.
Фото: © Скриншот видео
«Человек вообще сам по себе – существо, которое везде может приспособиться и везде жить. Тут уже другой вопрос: какая одежда будет на нем в такой минус», – пояснил Кайпанау.
Реакция организма на холод
При замерзании организм пытается уменьшить потерю тепла и защитить внутренние органы, обеспечив им приток крови, поэтому сначала у человека мерзнут конечности – кровь оттуда уходит в первую очередь.
Другой механизм защиты – мышечные сокращения. Даже непроизвольное движение вызывает внутри мышц химические реакции, согревающие организм. Именно поэтому человек начинает дрожать и у него на теле появляются мурашки. Эти процессы взаимосвязаны.
«Можно выделить три стадии переохлаждения: легкая, средняя и тяжелая. При первой степени переохлаждения человек только начинает замерзать, температура его тела понижается до 32-34 градусов, появляется озноб, гусиная кожа. Может немного повыситься артериальное давление. На фоне всего этого организм пытается его как бы согреть, сужает сосуды и централизует кровоток, чтобы сохранить жизненно важные органы», – рассказал врач травматолог-ортопед Анатолий Шпалов.
Фото: © Скриншот видео
Восприятие холода пожилыми людьми
Жировые отложения – естественная защита человека от холода. Но чем старше организм, тем медленнее он сжигает свои запасы липидов. Поэтому пожилые люди мерзнут больше, чем молодые.
«Пожилые люди, в силу особенностей метаболизма и особенностей организма, сильнее ощущают холод и чаще замерзают.
Потому что у них, как правило, идет истощение подкожной жировой клетчатки, недостаточно воды в организме, нет нормального обмена веществ», – объяснил врач.
Суровый климат Севера
Генетические особенности северных народов помогают им комфортно жить в суровом климате, но повышают риск ожирения и диабета.
Фото: © Скриншот видео
«Ученые обнаружили до семи генов, отвечающих за терморегуляцию и восприятие холода у людей Севера. У них по-другому работает организм: печень, обмен жиров. Все распределяется на согревание организма. Если взять, допустим, человека из каких-то южных стран и поместить его в Якутию, он будет моментально замерзать даже при большом количестве теплой одежды», – поведал специалист.
В любом случае всем, кто оказался в суровых северных условиях, приходится следить за здоровьем с особой тщательностью.
Еще больше о том, как устроен этот мир, самые интересные факты и истории смотрите в программе «Как устроен мир» с Тимофеем Баженовым на РЕН ТВ.
Вступление. На уроке окружающего мира мы говорили о том, как звери с наступлением осени готовятся к зиме. Я узнал, что белка делает запасы, крот роет дополнительные ходы под землей, муравьи закрывают ходы в муравейник, кабан накапливает жир, чтобы не боятся холода и голода, многие птицы улетают на юг, а медведи ищут берлогу, чтобы залечь в спячку. И тогда меня заинтересовал вопрос: «зачем медведь впадает в спячку?» Вот что мне удалось узнать с помощью учителя, родителей и энциклопедиию Внешний вид медведя. Медведи — самые крупные из современных хищных зверей. Существует 8 видов медведей: бурый медведь, губач, белый медведь, белогрудый медведь, барибал, малайский медведь, очковый медведь. Длина тела современных медведей 110-300 см, высота в холке до 135 см, масса до 700 кг. Тело мощное, шея толстая, обычно длинная, голова крупная, глаза небольшие, уши округлые. Клыки мощные, тогда как другие зубы широкие и плоские, что обусловлено смешанным типом питания. Врагов у медведей, кроме человека, очень немного. У белых медведей их нет вовсе, у бурого медведя может быть уссурийский тигр (в редких случаях), у белогрудого медведя — тигр и волки. Что такое зимняя спячка. Спячка, или зимний сон, — это важное защитное «приспособление» организма теплокровных животных, таких как медведи, еноты, барсуки, хомяки, сурки для перенесения неблагоприятных кормовых и климатических условий. Основным смыслом спячки является сохранение энергии в период неблагоприятных естественных условий: отсутствие корма и морозы. Медведи — всеядные звери, но предпочитают питаться растительной пищей: ягодами, фруктами, орехами, также насекомыми, рыбой, реже мелкими животными. Наступление зимних холодов влечет за собой недостаток кормов, пища и вода становятся труднодоступными, а это может привести к гибели животного. Медведи приспособились выживать в холода, впадая в спячку на несколько месяцев. Как бурый медведь готовится к спячке? К спячке медведь готовится основательно, ему нужно обязательно накопить много жира (до 30 — 40% от своего веса), которым понемногу он будет питаться всю зиму. Для того чтобы насобирать необходимое количество жира на зиму (приблизительно 50 кг), медведю нужно много еды. В этот период он съедает до 700 кг ягод или около 500 кг кедровых орехов, не считая другие корма. В неурожайные годы медведи могут наведываться на посевы овса и кукурузы, а некоторые даже нападают на домашний скот и пасеки. Вес засыпающего медведя достигает до 180 кг, но за время зимнего сна зверь теряет до 80 кг. А самке нужно ещё и обеспечить молоком медвежат, которые родятся в берлоге и выйдут на поверхность только весной. В зависимости от климатических и прочих условий «хозяин леса» проводит в берлоге от 4 до 6 месяцев, медведи залегают в спячку в октябре-ноябре и просыпаются в марте- апреле. Берлогу бурый медведь обычно устраивает в укромном сухом месте, в большинстве случаев в ямах, укрытых буреломом, или под вывернутыми корнями деревьев. Реже медведи выкапывают убежище в земле или занимают пещеры и расщелины скал. Кроме того, медведь может устроить себе берлогу и в дупле дерева и на сухих кочках среди болот. Перед залеганием в берлогу, медведь собирает для подстилки мох, траву, скручивает это все, а затем, пятясь, затягивает в берлогу. Как правило, медведь спит в отдельной берлоге и в полном одиночестве. Бывают такие случаи, когда более сильный медведь выгоняет из берлоги её более слабого хозяина. Только самка спит вместе со своими маленькими медвежатами. Перед тем, как уйти в последний раз в берлогу, медведь запутывает следы. Спит медведь, свернувшись калачиком. Его задние лапы поджаты, а передние прикрывают голову. Обычно лапы находятся на уровне носа, поэтому многим кажется, что медведь сосет лапу. Во время спячки все жизненные процессы почти останавливаются. Опускается температура тела, замедляется дыхание, слабо бьется сердце. Но и в этот период животные способны контролировать свое состояние — если в их «домах» изменяется температура или влажность, они просыпаются и начинают искать другое место для сна.
Спит ли белый медведь? Но не все медведи впадают в зимнюю спячку. С белыми медведями такого не происходит. Зимой белые медведи спят больше, чем летом, но это не та общеизвестная зимняя спячка животных. Температура и дыхание белых медведей остаются нормальными. Они спят в норах и пещерах из снега и льда. Во время потепления медведи могут бродить целый день и даже ночью. Самки белых медведей спят зимой больше, чем самцы. Во время этого зимнего сна рождаются детеныши. Стихотворение, загадка. Почему медведь спит зимой? -Мишка, мишка! Что с тобой? Почему ты спишь зимой? -Потому, что снег и лёд – Не малина и не мёд. Загадка Он мохнатый, он большой, Спит в берлоге он зимой, Летом ягоды жуёт, Дикий мед у пчел берёт, Грозно может зареветь Косолапый зверь…… (медведь) Заключение. Итак, медведи впадают в зимнюю спячку, чтобы легче пережить суровую и голодную зиму. И в заключении я хочу узнать, внимательно ли вы слушали мой рассказ? Ответьте, пожалуйста, на вопрос «Кто ложится в зимнюю спячку?» Список литературы.
Оглавление.
|
Лапы сильные, пятипалые. Все пальцы касаются земли, вооружены длинными, изогнутыми, когтями. Хвост короткий, почти не заметен. Шерсть окрашена в черный, бурый или белый цвет. У некоторых видов на груди и вокруг глаз есть светлые пятна. У большой панды — комбинация белого и черного полей.
Дольше всех остаются в берлоге медведицы с медвежатами, хуже всего спится старым самцам.
Охотники могут разбудить медведя. Обычно после этого они больше не засыпают. Таких медведей называют «шатунами».
В октябре медведица в мощных наносах устраивает берлогу в виде обширной пещеры. Независимо от того какая температура снаружи, в логовах медведей она всегда близка к нулевой. В декабре — январе рождаются один -два медвежонка, слепые и глухие, размером не больше котёнка. В берлоге они остаются ещё примерно в течение 2-х месяцев. К этому времени у медвежат прорезаются зубы и открываются глаза и слуховые отверстия. В марте или начале апреля медведица выводит свое потомство наружу.
Почему медведи впадают в спячку в Йеллоустоуне?
Почему и как впадает медведь в спячку — увлекательный и полезный с научной точки зрения предмет. «почему» было очень очевидно для наблюдателей за поведением медведей с самого начала. Медведи впадают в спячку, чтобы лучше пережить зимы, когда доступ к пище ограничен.
«как» действительно опирались на исследования двух братьев-близнецов в Йеллоустонском национальном парке еще в 1960-х годах. Эти люди, Фрэнк и Джон Крейгхед, смогли успешно отследить медведей до их берлоги, где они могли контролировать дыхание, частоту сердечных сокращений и общее поведение.
Первое исследование по использованию радиотелеметрии для отслеживания диких медведей; это исследование было новаторским, и научное сообщество продолжило работу братьев, предоставив нам много информации о загадочном процессе гибернации.
Почему медведи впадают в спячку?
Первый большой вопрос, который задают большинство людей: действительно ли медведи впадают в спячку?
Многие утверждают, что медведи на самом деле не впадают в спячку, потому что температура тела медведя остается выше 88 градусов, что довольно тепло.
Кроме того, не все медведи впадают в спячку, а те, кто впадает в спячку, в равной степени.
Черные медведи в Мексике могут впадать в спячку всего на несколько дней, а гризли на Аляске могут оставаться в берлоге до шести месяцев. Самцы белых медведей часто вообще не прячутся, а гризли из Йеллоустона, как известно, просыпаются зимой случайным образом и покидают свое логово. Однако в среднем медведи Йеллоустоуна впадают в спячку на пять месяцев: черные медведи идут в нору первыми, обычно в октябре, за ними следуют беременные самки гризли, а крупные самцы гризли идут в нору последними.
Находясь в берлоге, они снижают температуру тела на 8-12 градусов и расщепляют жировые запасы для получения энергии. Некоторое количество белка также используется, но медведи в значительной степени сохраняют свою мышечную массу и не становятся заметно слабее во время спячки. Они не едят, не пьют, не мочатся и не испражняются. Они дышат один раз каждые 45 секунд, а их сердцебиение составляет 8-21 удар в минуту.
Все это кажется невероятно стрессовым для тела медведя, но способность медведя перерабатывать азот по мере того, как они усваивают жир и превращают этот азот в белок, предотвращает истинное состояние голода. Некоторые медведи могут даже нарастить мышечную массу в берлоге; однако содержание жира в организме резко снижается, и весной у медведей часто на пятнадцать-тридцать процентов меньше массы тела.
Чтобы подготовиться к берлоге, медведи должны сначала пройти период, который мы называем гиперфагией. В этот период гризли потребляют от примерно 6000 калорий в день до более чем 20000 калорий. Они почти постоянно питаются ягодами, кедровыми орехами с белой корой и любым животным белком, который могут найти. Поздней осенью и после гиперфагии они добровольно переходят на меньшее потребление пищи, но продолжают пить, чтобы освободить свое тело от шлаков. В этот период они могут отдыхать 22 и более часов в сутки, а частота их сердечных сокращений падает с 80-100 в минуту до 50-60 в минуту.
Настало время построить логово.
Поведение гризли в спячке
Размещение логова гризли требует тщательного планирования. Гризли из Йеллоустоуна должны пережить одну из самых суровых и холодных зим в нижней части 48, поэтому то, где они ее проводят, невероятно важно.
Ученые заметили, что гризли, как правило, располагают свои норы в средней и верхней трети склонов от тридцати до шести градусов. Они ищут северную экспозицию и предпочитают высоты в среднем 8 000 футов, но в некоторых случаях достигают 10 000 футов. Беременные самки, как правило, устраивают норы выше, чем другие медведи, потому что им нужно будет проводить в берлоге больше времени, а весной тающий снег сначала разрушит берлоги на более низких высотах.
Как только подходящее место будет выбрано, гризли выкопают логово, лишь немногим больше их тела. Чем меньше пространство, тем теплее в них будет оставаться, поскольку температура наружного воздуха опустится до -66, что наблюдалось в 1933 году и до сих пор является рекордом для экосистемы.
Поведение черного медведя в спячке
Черные медведи иногда используют дупла деревьев или пещеры, а в ходе исследования в Пенсильвании их наблюдали свернувшись калачиком в гнезде из листьев, используя дорожные водопропускные трубы и нижнюю часть крыльца. Такое поведение было бы чрезвычайно опасным в стране гризли, потому что гризли иногда используют в своих интересах черных медведей, укрывающихся раньше, чтобы охотиться на черных медведей, пока они спят. Гризли предпочитают рыть нору, часто у основания большого дерева или на склоне, обращенном к северу, с густой растительностью.
Северная сторона всегда предпочтительнее, так как это самая холодная часть горы, и такое расположение позволяет юго-западным ветрам накапливать снег на северных склонах и лучше изолировать берлоги. Строительство логова происходит довольно быстро, в среднем от трех до семи дней. За это время медведь мог переместить до тонны или 2000 фунтов материала.
Спящий режим и детеныши
Детеныши гризли рождаются примерно через два месяца после зимней спячки, в конце января или начале февраля.
И гризли, и черные медведи размножаются с мая по июль, но беременность начинается только в конце ноября. Детеныши гризли имеют длину 8 дюймов и весят 8-12 унций. Эти малыши не впадают в спячку, а быстро сосут грудь и растут, покидая берлогу с матерью в начале-середине мая. К этому моменту они должны быть около десяти фунтов и смогут следовать за своей матерью в поисках еды, в которой она отчаянно нуждается.
Йеллоустонские медведи часто ищут гидротермальные районы в течение нескольких недель после выхода из логова, где подземная, нагретая магмой вода может быстро ускорить появление зеленых растений. Гризли также обращают внимание на животных, которые могли умереть и остаться замороженными зимой. Бизон, который провалился под лед и утонул, или олень, застрявший в глубоком снегу, — это благо для голодного медведя в начале сезона.
В общем, гризли, как и черные медведи, удивительно хорошо переносят зимние морозы благодаря своим способностям впадать в спячку, и это заставило ученых задуматься о том, можно ли извлечь уроки из этих животных, которые могли бы улучшить нашу собственную медицину.
путешествия и общее состояние здоровья.
Исследование белок, впадающих в спячку в Австралии, показало потенциал в лечении болезни Альцгеймера, а способность клеток и тканей медведя выдерживать очень низкие температуры может помочь нам лучше сохранять и транспортировать человеческие ткани. Отсутствие разрушения мышц или потери костной массы у гибернаторов до сих пор полностью не изучено, но может привести к лечению мышечных заболеваний и дегенеративных заболеваний костей.
Изучая медвежью спячку, можно многое узнать, и ученые продолжат наблюдать, измерять и записывать данные об этой невероятной адаптации.
Посмотрите на медведей Йеллоустоуна с турами по дикой природе BrushBuck
Станьте свидетелем обширной дикой природы Йеллоустона в незабываемом приключении с турами по дикой природе BrushBuck.
ПОСМОТРЕТЬ НАШИ ТУРЫ ПО ЙЕЛЛОУСТОУНПубличные и частные туры с однодневными или многодневными вариантами.
Публичные и частные туры с однодневными или многодневными вариантами.КатегорииАфрика (3)Аляска (5)BrushBuck (21)Национальный парк Гранд-Титон (16)Йеллоустонский национальный парк (17)Йеллоустонский туристический гид (2)
Зимняя спячка Черного Медведя
Зима – тяжелое время для большинства млекопитающих. Пищи не хватает, воют ледяные ветры, падает снег, и держится сильный мороз, по крайней мере здесь, во внутренних районах Аляски. Для некоторых млекопитающих стратегия выживания в это суровое время года — спячка. Среди впадающих в спячку черные медведи имеют чрезвычайно хорошую выживаемость в обычную зиму. Спячка — это механизм, который черные медведи используют для сохранения энергии и уменьшения внутреннего огня метаболизма. Долгое время считалось, что медведи спят всю зиму в уютных берлогах, а весной выходят полностью заряженными.
Однако гибернация — это далеко не долгий непрерывный сон, а периоды сна, перемежающиеся периодами пробуждения.
Время сна длинное в разгар зимы, но короче в начале и в конце сезона. Чтобы подготовиться к этому длинному сезону, черные медведи жадно питаются с середины лета до конца осени, съедая до 20 тысяч калорий в день. Здесь, в интерьере, черника, насыщенная углеводами, составляет большую часть этого количества калорий. Медведи всеядны и тоже едят мясо, в том числе сусликов, карион и все, что они могут найти. К концу осени черный медведь прибавит около 4 или 5 дюймов жира и более чем удвоит теплоизоляцию, обеспечиваемую его шкурой.
Когда медведь впадает в спячку, его метаболические процессы, такие как температура тела, частота сердечных сокращений и частота дыхания, снижаются. Но медведи не так сильно снижают температуру тела, как считалось раньше. Температура их гибернации составляет около 88 градусов, а температура бодрствования — 100 градусов по Фаренгейту. Эта относительно высокая температура сна позволяет черным медведям становиться полностью бдительными, если их разбудить, возможно, чтобы медведь мог защитить себя от хищников и других опасностей, не тратя ненужных ресурсов на свои энергетические запасы.
Когда наступает время логова, черные медведи не возвращаются в одно и то же место каждый год, и размер логова относительно мал для размера животного. Кроме того, берлоги обычно лишь на несколько градусов теплее почвы, поэтому основная защита медведя от холода обеспечивается теплоизолирующими свойствами его жира и меха. Медведи входят в свои берлоги по сигналу внутренних часов, реагирующих на продолжительность дня, региональные погодные условия и, что наиболее важно, на уменьшение запасов пищи. Большинство медведей уходят в свои берлоги к тому времени, когда в регионе идет сильный снегопад, и обычно живут поодиночке, за исключением самок с детенышами.
Брачный период у черных медведей длится с мая по июль. Для развития эмбриона требуется около трех месяцев, но медвежата рождаются только в январе или феврале. Промежуток времени между оплодотворением яиц и рождением детенышей связан с задержкой имплантации яиц.
При рождении детеныши весят от половины до трех четвертей фунта, слепы, голы и полностью зависят от своей матери. Несмотря на то, что самка может спать во время родов, детеныши инстинктивно знают, что нужно прижаться к ней поближе, чтобы согреться, и найти ее молоко, жирность которого составляет примерно 25% (человеческое молоко имеет жирность 4%).