Животное которое впадает в спячку: Страница не найдена — Природа Мира

Автор: | 27.07.1984

Содержание

Зимняя спячка — это… Что такое Зимняя спячка?

Спя́чка (гибернация) — период деактивации жизненных процессов и метаболизма у животных. Характеризуется снижением температуры тела, замедлением дыхания, и всех процессов метаболизма. Основным физиологическим смыслом спячки является сохранение энергии в период неблагоприятных естественных условий (морозов, бескормицы).

Может продолжаться от нескольких дней до нескольких месяцев в зависимости от вида, внешней температуры и других условий среды. В случае зимней спячки она обычно характеризуется периодами действительной спячки и периодами, когда температура тела возвращается к обычному уровню. В течение спячки организм животного питается благодаря запасам питательных веществ, накопленных накануне (жир и другие).

Среди млекопитающих к спячке прибегают грызуны, один вид лемуров, европейский ёж и другие насекомоядные, сумчатые. Плиний Старший считал, что ласточки также способны к спячке, но это является ошибочным утверждением — птицы, за исключением дремлюг, обычно не впадают в спячку.

Животное, которое традиционно считают способным к впадению в спячку, является медведь. Но степень подавления метаболических процессов у медведя зимой является намного меньше, чем у грызунов, насекомоядных, и других животных — поэтому обычно биологи считают, что это нельзя называть спячкой в настоящем биологическом содержании понятия. Также у медведя при спячке температура тела снижается не очень сильно (от 37° к приблизительно 31°С), и легко и быстро возобновляется. По сравнению с ним, впавший в спячку суслик может снижать температуру тела вплоть до -2°С. Процесс, похожий на спячку, известен у нескольких видов пресмыкающихся — но есть ли это действительной спячкой, до сих пор неизвестно.

Обычно перед спячкой животные усиленно питаются и накапливают относительно большие запасы питательных веществ в виде жира. Несколько видов проводят в спячке часть беременности и в этом случае роды происходят сразу после выхода из спячки.

Несколько десятков лет считалось, что гигантская акула в зимний период, опускаясь придонным регионам северных районов океана, впадает в спячку. Но исследования, проведённые в 2003 Девидом Симсом, опровергли это предположение, показав, что акулы в этот период активно передвигаются в поисках мест с наибольшим количеством планктона.

В энтомологии этот термин нередко используется для описания поведения насекомого в зимний период. Насекомые могут впадать в спячку как взрослые особи, так и куколками и яйцами.

Считается, что именно благодаря впадению в спячку эполетовые акулы способны долгое время выживать без кислорода, даже будучи вытянутыми из воды и высушенными при температуре воздуха к +26°С. Другие животные, которые могут долгое время обходиться без кислорода, — это золотая рыбка, красноухая черепаха, лесная лягушка и горный гусь (Anser indicus).

До последнего времени считалось, что явление спячки не наблюдается среди приматов. Но физиолог Катрин Даусман из Марбургского университета (Германия) вместе со своими сотрудниками опубликовала в журнале Nature (за 24 июля 2004 года) доказательства того, что малый карликовый лемур из Мадагаскара проводит в спячке в дуплах деревьев семь месяцев в год. Это является особенно интересным учитывая тот факт, что зимняя температура на Мадагаскаре может составлять более чем 30°С, поэтому спячка этого лемура, судя по всему, вызванна в первую очередь не необходимостью пережидания низких температур.

Список животных, впадающих в спячку

  • Малый карликовый лемур
  • Ёж обыкновенный
  • Американский белогорлый козодой
  • Яйцекладущая ехидна
  • Австралийские поссум-пигмей
  • Чилийский опоссум

Литература

Wikimedia Foundation. 2010.

Зимняя спячка

Поставить будильник на конец марта, проспать всю зиму и проснуться от пения птиц и весеннего солнца… Звучит заманчиво, не правда ли? Если зимой вы мерзнете и чувствуете себя не уютно, а к весне начинаете чувствовать себя прекрасно, возможно зимняя спячка могла бы стать прекрасным решением для вас. Если же вы любите зимнее веселье, снег и горячий шоколад по вечерам, то зимняя спячка вам совсем ни к чему…

Выспаться и проснуться похудевшим


Вместо того, чтобы после новогодних каникул в срочном порядке снова вписываться в рабочий режим, вы могли бы, например как еж или черепаха, залезть в свой теплый домик и провести в нем всю зиму во сне. Вы могли бы сохранить свою энергию и силы для более теплых времен. Кроме того, вы должны понимать, что все это время вы бы ничего не ели!

Но ведь вы, естественно, и потребляли бы очень мало топлива. И, то небольшое количество необходимого вам топлива, вы бы получали из своих жировых запасов.

Таким образом, зимняя спячка означала бы два месяца здорового крепкого сна и пробуждение отдохнувшим, выспавшимся и похудевшим к весне. Звучит неплохо, не так ли?

Так делают животные


Многие животные впадают в спячку каждую зиму. На несколько дней, недель или даже месяцев. Спящий режим это состояние непрерывной низкой температуры тела, при котором животные практически не двигаются.

Животное может выжить в холодные месяцы, благодаря тому, что ему не приходится тратить энергию на движения и поиски пищи, которую достаточно трудно найти в зимнее время.

При переходе в спящий режим, животное сохраняет свою энергию для более теплого времени года.

Все на второй план


Во время зимней спячки чрезвычайно замедляется метаболизм. Это достигается за счет снижения температуры тела, частоты дыхания и частоты сердечных сокращений.

Прежде, чем впасть в спячку, большинство животных употребляет большое количество пищи, и посредством использования таким образом накопленного жира, животное может выдержать длительный период времени без пищи. Примеры животных, которые впадают в спячку это летучие мыши, черви, змеи и земноводные.

Спящий режим популярен и среди жителей водного мира, некоторые животные впадают в спячку летом, и в таком случае это называется летней спячкой.

Зимний отдых


Зимний сон медведей часто ошибочно называют зимней спячкой. Однако, это скорее зимний отдых. Частота сердечных сокращений у спящего медведя замедляется, но температура тела остается постоянной.

Медведь может легко пробудиться ото сна среди зимы. В то время как при зимней спячке такое пробуждение не происходит.

Другие животные, которые ошибочно считаются впадающими в зимнюю спячку, это барсук и енот.

Вернемся к людям


Так как в течение всего года мы обеспечены достаточным количеством продовольствия, у нас нет никакой эволюционной причины впадать в зимнюю спячку.

И все же, кажется, нет никакого вреда, если замедлить свой жизненный ритм в зимнее время. Просто признайте, что вам необходимо спать немного больше зимой и наслаждайтесь вечерами дома, лежа на диване, в пижаме и с теплым одеялом.

Расслабьтесь. Мечтайте. Например, о грядущей весне…

Какое животное при необходимости впадает в спячку. Какие животные впадают в спячку зимой? Тег DIV. Не спящие зимой дикие животные

Весной во всем Северном полушарии просыпаются медведи. Они зевают, потягиваются и встряхиваются. Еще не пришедшие в себя после долгого сна, они бродят под лучами солнца, ощущая все возрастающий голод. Еще бы, с прошлой осени у них во рту и маковой росинки не было.

Зачем нужна спячка?

Снежная зима — не подарок для большинства животных. С замерзшего грунта исчезает пища. Дни становятся короткими и холодными, ночи длинными и еще более холодными.

Поиск пищи требует больших затрат энергии, которую, возможно, не восполнишь найденной пищей (если вообще что – нибудь удастся найти). Одни животные, например перелетные птицы, просто улетают на юг, спасаясь от зимы бегством. Другие стойко переносят холод. Многие погибают. А некоторые животные, такие как колибри, арктические белки и бурые медведи, впадают в спячку. Впадая в зимнюю спячку, животные уменьшают потребность организма в энергии, сводят ее до минимума.

Интересный факт: животные, впадающие в настоящую спячку, снижают частоту сердечных сокращений до одного удара в минуту.

Отличие спячки от сна

Если бы спячка была обычным сном, то впасть в нее мог бы каждый. Вы шли в декабре во двор, раскинули палатку, да и спите на доброе здоровье. В апреле просыпаетесь, потягиваетесь и идете домой завтракать. Ясно, что вы не в состоянии это сделать: во – первых, не сможете так долго проспать, во – вторых, через несколько дней вам надо будет напиться воды, в – третьих, вы просто замерзнете. Но дело в том, что спячка — это состояние, отличающееся от обычного сна. Это специальный механизм выживания, позволяющий снизить температуру тела и уменьшить частоту сердечных сокращений, чтобы сократить энергетические затраты организма на время холода и лишений.

Материалы по теме:

Млекопитающие на суше и в море

Как говорят ученые, есть животные, впадающие в истинную спячку, например суслики и другие мелкие животные, и такие животные, как медведи, которые впадают в неглубокую спячку. Мелкое животное, впадая в истинную спячку, быстро снижает частоту сердечных сокращений со 150-300 ударов в минуту до 7 ударов в минуту и меньше. У калифорнийских сусликов частота сердечных сокращений может снизиться до одного удара в минуту. Температура тела постепенно снижается до очень низких цифр, иногда почти до 0 градусов Цельсия, хотя исходная температура тела мелких грызунов практически не отличается от нашей и составляет около 35 градусов Цельсия. Короче, темпера тура становится такой же, как температура в норке.

Процесс спячки

Если спячка наступила, то животное как бы умирает для внешнего мира. На впавшего в спячку зверька можно наступить, подбросить его в воздух, и поймать, и он даже не пискнет. Однако маленькие спящие зверьки не остаются «сонными» всю зиму подряд. Каждые несколько недель, а иногда даже один раз в четыре дня, эти зверюшки просыпаются от спячки, точно так же, как люди «отходят» после наркоза. Они пьют воду, даже немного едят, справляют естественные потребности.

Интересный факт: каждые несколько дней или недель животные, впавшие в истинную спячку, просыпаются, чтобы поесть, попить и справить естественные потребности.

Они могут оставаться в бодрствующем состоянии до суток, затем снова возвращаются в свое анабиотическое состояние. За время зимней спячки такие животные теряют в весе до 40 процентов.

Материалы по теме:

Самые опасные животные

Спячка у медведей

В противоположность этому у медведей столь драматических изменений в организме не происходит. Температура тела не опускается столь резко, частота пульса снижается мало. Они вполне ориентированы в пространстве и времени. Спячку медведей лучше называть дремотой. Однако есть специалисты, которые считают, что именно медведи впадают в истинную спячку, так как они могут проспать всю зиму, и даже больше, ни разу не проснувшись.

Медведь может пролежать в берлоге, не прикоснувшись ни к еде, ни к воде в течение семи месяцев. Возьмем для примера бурого медведя, он такой же теплокровный, как и мы с вами. Эти создания каждый год «машут миру ручкой» на четыре месяца. Иногда они уединяются в пещерах или устраивают себе берлоги в дуплах деревьев.

Некоторые медведи просто разгребают листья и ложатся на землю. В течение зимы спящих медведей постепенно заваливает снегом. Каким образом медведи переносят столько времени без пищи и воды, да к тому же на жестоком морозе? Медведь каким – то образом подвергает свой организм коренной перестройке, клетки начинают очень бережно расходовать энергию, поддерживая жизнедеятельность организма на необходимом минимальном уровне. Летом же медведь не просто много ест, он объедается. Лето для него — это праздник переедания. За сезон на медведе нарастает слой жира до 15 сантиметров толщиной. Весь процесс летнего питания медведя очень похож на откорм жирной свиньи. В день медведь потребляет до 20000 калорий. Это тоже самое, если бы вы съедали в день по 10 завтраков, 10 обедов и 10 ужинов.

Это шутливая версия ответа на вопрос о том, почему звери впадают в зимнюю спячку. Но она, конечно, неверна. Распространена еще одна версия ответа на этот вопрос, которая также является неверной. Многие дети (да и взрослые) считают, что звери спят зимой, чтобы переждать холода. Это верно только лишь отчасти. Конечно, есть холоднокровные животные — это те животные, которые не могут сами поддерживать температуру своего тела. Для того, чтобы вести активный образ жизни им нужно, чтобы тепло поступало из вне. К таким животным относятся пресмыкающиеся, земноводные, рыбы и все беспозвоночные: насекомые, моллюски, черви и т.д. Как только температура воздуха падает до определенной отметки, они все впадают в спячку.
Но спят не только они. Зимою спят и некоторые теплокровные животные : многие грызуны, ежи, барсуки, еноты. И, конечно же, самый знаменитый из сонь — медведь.

Задание .
На этой картинке я нарисовала разных животных. Попросите малыша назвать, какие из них теплокровные, а какие — холоднокровные.

Если бы все зависело только от холода, то почему же тогда не спит зимою белый медведь, хотя живет в гораздо более холодном климате, чем бурый? Мы уже с вами когда-то изучали, почему белые медведи не мерзнут зимой: у них есть ряд приспособлений, чтобы сохранять тепло. Но ведь и бурый медведь тоже имеет свои приспособления для того, чтобы не мерзнуть. Тем более, что спать ему не намного теплее, чем не спать. Ведь медведи зимою спят не только в закрытых берлогах, вырытых в земле (которые называют грунтовыми), но они используют и верховые берлоги, т.е. попросту ямки, в которых спят прямо под снегом. И им там, наверное, холодно.

Значит, что-то еще кроме холода, зимою заставляет животных впадать в спячку. А чем еще отличается зима от остальных сезонов, кроме низкой температуры воздуха? Отсутствием растительности. Нет ни травы, ни ягод, ни цветов, ни зеленых листьев. Поэтому травоядные животные, которые питались преимущественно ими, испытывают большие трудности с питанием.
Спросите ребенка, каких он знает диких животных (домашние здесь не считаются, ведь об их питании заботиться человек), которые питаются растительностью? Это олени, лоси, косули, кабаны и другие копытные. Это многие виды птиц и рыб. Это грызуны. И если крупные травоядные животные могут как-то раздобыть себе еду: выкапывая ее из-под снега, переходя на питание ветками и корой растений, мхом и т.п., то мелким животным без растений не прожить. Поэтому они и впадают в спячку. Зимою спят многие грызуны: суслики, хомяки, сурки, сони.
А раз зимою нет не только растительности, но и мелких грызунов, лягушек, червей, моллюсков и прочей мелкой живности, а также насекомых, то становится нечего есть животным, которые ими питались: многим птицам, ежам, землеройкам, летучим мышам, барсукам, енотам-полоскунам и медведям. И им приходится либо перебираться в теплые края, где насекомые не спят (как это делают птицы), либо впадать в спячку (как это делают ежи). А некоторые проделывают это одновременно: например, насекомоядные летучие мыши — кожаны. Они являются типичными обитателями городских построек и распространены на огромной территории, включающей все материки, кроме Антарктиды. С наступлением зимы кожаны мигрируют с северных территорий, перелетая как птицы, на юг. А уж там впадают в спячку в пещерах, на чердаках и других укромных местах.

Я нарисовала картинки с разнообразными животными и их пищей. Эти карточки можно распечатать, скачав файл в полном размере с Яндекс.Диска

По ним можно выполнить несколько заданий.
1. Предложите ребенку взять карточку с любим животным и подобрать из остальных карточек те, на которых изображено, чем он питается. Например, лисица питается яйцами, мышами, зайцами, улитками, ящерицами, жуками.
2. Предложите ребенку найти и составить разные пищевые цепочки — кто кем питается. Например, «зерно-мышь-еж».

Кстати, животные впадают в спячку не только от холода, но и от жары. Кроме зимней бывает еще и летняя спячка . В нее впадают те животные, которые не могут поддерживать нужную им температуру тела в условиях высокой температуры и засухи. Это некоторые рыбы и амфибии, а также млекопитающие. Например, африканский еж и тенрек (мадагаскарский насекомоядный зверек). В летнюю спячку в июне месяце от жары впадает и песчаный суслик, который проживает в Средней Азии, Казахстане и в Поволжье. Самое удивительное, что его летняя спячка без перерыва переходит в зимнюю! И просыпается он только в феврале-апреле. То есть не спит этот суслик только 2-4 месяца в году!

Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что спячка нужна животным в качестве сезонного приспособления к неблагоприятным условиям окружающей среды. Одни звери переходят на другой корм, а другие — впадают в спячку.

Спячка бывает разная.
Глубоким сном, который ничем не прервать, спят совсем немногие животные: это летучие мыши, ежи, суслики, хомяки, тушканчики, сони, сурки. Знакомо ли вам выражение «Спит как сурок»? Так говорят именно потому, что сурка из спячки вывести практически невозможно. В такой глубокой спячке у животного снижается обмен веществ, температура падает до околонулевой (от +5 до -2 у сусликов по некоторым данным), сердце начинает биться почти в 10 раз реже обычного, в 40 раз снижается частота дыхания. Все это нужно для того, чтобы животное тратило как можно меньше энергии. Оно, словно компьютер или телефон, который «уходит» в ждущий режим, живет в экономном режиме. Это состояние собственно и называется настоящей спячкой.



Орешниковая соня. Фото из Википедии

Другой вид спячки — поверхностная (поверхностное оцепенение) . Такая спячка характерна, например, для медведей, бурундуков, луговой собачки. У животного во время сна снижается температура тела, но незначительно: на несколько градусов. А сердцебиение и дыхание примерно соответствуют обычному сну. Такого животного легко разбудить.

А бывает спячка суточная — в нее впадают колибри и летучие мыши. Они не могут самостоятельно поддерживать температуру тела, поэтому ночью, в период похолодания, впадают в оцепенение, длящееся до утра.


Летучая мышь. Фото из Википедии

Задание :
Посмотрите на картинку с зимним лесом и отыщите на ней всех животных. Кто из них находится в спячке? (Чтобы картинка открылась в полном размере, ее надо открыть в новом окне, «кликнув» по ней правой кнопкой мыши).
При желании, эту картинку можно распечатать и дать ребенку раскрасить.

В конце моего рассказа я хочу предложить вам сделать поделку .
Выберите с ребенком какого-нибудь впадающего в спячку зверька. Может, это будет медведь, бурундук, еж или змея, а может песчаный суслик или зверек с говорящим названием соня? Узнайте в энциклопедии или интернете, как он устраивает себе место для спячки. И попытайтесь сделать эту «спаленку» своими руками. Если будет желание, выкладывайте поделку у себя в блоге и оставляйте тут в комментариях на нее ссылочку. Будет интересно зайти к вам в гости и посмотреть, что у вас получится 🙂
Катя, например, выбрала хомяка. Мы узнали, что хомяки строят очень сложные норы, с отнорками, многочисленными кладовыми и разными камерами. Зимнее гнездо свое они выстилают мягкой соломой. У нас соломы не было, поэтому Катя просто нарезала полосок из желтоватой бумаги. Вот какое гнездо для зимней спячки хомяка у нее получилось:

И еще я хочу дать небольшой список мультфильмов, которые рассказывают о том, как проходит зимняя спячка у сказочных зверей .

Отличительные особенности

Бурый медведь — животное крупное. Особи, обитающие в европейской части континента, достигают 1,4 — 2 м при весе до 400 кг. Медведи Камчатки и Аляски могут весить до 1000 кг. Такой гигант, встав на задние лапы, имеет рост до 3 м.

Тело бурого медведя мощное. Голова массивная, с небольшими глазами и ушами, высокая холка, густой мех, широкая постава и короткий хвост — типичный облик бурого (до 10 см длиной) на мощных пятипалых лапах не прячутся.

Медведи — животные стопоходящие. При необходимости на короткое время развивают скорость до 40-50 км/час. Водные преграды преодолевают с легкостью. Укрыться на дереве от разъяренного медведя не получится.

В их питании преобладает растительная пища (на ¾). В первую очередь это ягоды, желуди, орехи, коренья и клубни растений, а также их сочные стебли. Именно эта особенность является определяющей в понимании того, почему медведь впадает в спячку в суровую пору. Что касается окраски, то основной цвет — бурый. Оттенок шерсти может существенно отличаться даже у особей, живущих на одной территории (от черного, палево-серого и седого до рыжевато-бурого).

Образ жизни

Медведи определяют свою территории и фиксируют границы метками. Считается, что они живут оседло, хотя и могут совершать кочевки, связанные с поиском более подходящих мест кормления. Ранней весной они ищут поляны, где сходит снег и быстрее оттаивает земля. В период активности гнуса они могут уходить из лесной чащи на открытые места. Во время нереста совершают походы к рекам для охоты за рыбой на мелководье.

Но переместиться в южные регионы на время зимы они не могут — это еще одна веская причина в понимании того, почему медведи впадают в спячку зимой. Они ведут и вынуждены возвращаться в традиционные места обитания. С приходом осени корм найти все труднее — приходиться искать способ переждать холода.

Способность засыпать в холода свойственна и другим животным. Кстати, не только зимний период становится причиной спячки. В пустынной местности мелкие грызуны могут входить в сонное состояние и летом, в период засухи. При неблагоприятных условиях незапланированная спячка у них может продлиться до самой весны.

Бурый медведь такой долгий отдых себе позволить не может. Срок его спячки может колебаться от 2,5 до 6 месяцев. Но иногда она длится и больше, если того требуют обстоятельства. На вопрос, почему бурый медведь впадает в спячку, а не заготавливает запасы кореньев, орехов и желудей на зиму, ответить сложно. Видимо, он предпочитает хранить их в виде подкожного жира — так надежней, да и теплее.

Следует четко уяснить, почему медведь впадает в спячку. Это вызвано Только так животные могут выжить зимой. В то же время стоит отметить, что особи, обитающие в южных регионах с достаточной кормовой базой, могут обходиться без сезонного сна круглый год.

Также стоит развеять миф о якобы способности медведей сосать лапу и таким образом питаться зимой. Эта привычка, как уверяют специалисты, связана с особенностью линьки подошв медведей. с них во время пребывания в берлоге слезает. Это происходит из-за отсутствия движения и нагрузки. Молодая же и нежная кожа на подошвах мерзнет. Поэтому медведи греют ее своим дыханием и облизывают теплым языком.

Шатуны: почему медведь впадает в спячку зимой

Что будет, если разбудить зверя в берлоге? Спячка медведей поверхностна. Потревоженный зверь проснется и способен быстро реагировать на опасность или резкое изменение условий. Как правило, разбуженный медведь будет искать новую берлогу, если старая лежка непригодна для сна.

В таком случае, почему бурый медведь впадает в спячку зимой повторно, а не ждет весны? Это самый простой способ выжить. Но бывают ситуации, когда по разным причинам животные не нагуливают достаточного количества жира за лето. Пролежать в берлоге в таком состоянии до весны они не могут. Голод заставляет покинуть берлогу и идти на поиски пищи. Кореньев, орехов, желудей и прочего съестного ему под снегом не найти. Единственная возможность выжить — заниматься хищничеством.

При таких обстоятельствах медведь решается нападать на ослабленных животных и даже хищников. Он готов отбирать добычу у волков и лисиц, есть падаль. Он может заходить в окрестные населенные пункты, разрушать пасеки, нападать на домашний скот и людей. Встреча человека с оголодавшим медведем-шатуном может закончиться печально — это надо помнить и понимать.

Зимняя спячка (гибернация) представляет собой замедление процессов жизнедеятельности и обмена веществ на определенный промежуток времени. При этом снижается температура тела, замедляется дыхание и пульс, тормозится нервная деятельность и прочие процессы организма.

Многим животным в зимний период трудно добыть себе пищу и они выбирают такой способ выживания, чтобы дотянуть до теплых деньков. Перед спячкой они питаются с удвоенной силой, накапливая таким образом энергию, необходимую им в период спячки.

Зимняя спячка животных — это придуманный природой, совершенный способ спасения своих детищ от условий, несвойственных для их нормального проживания.

Животных, которые впадают в спячку зимой, существует огромное множество. Большая часть из них проживает в умеренном климате, характеризующимся теплым летом и холодной зимой, во время которой им трудно найти себе пропитание. О некоторых из них пойдет речь ниже.

Медведь

Самым известным представителем животного мира, впадающим в спячку зимой, является медведь. Следует отметить, что его спячка считается неглубокой. Это, скорее, дремота. Температура его тела не становится настолько низкой, как у других животных, пребывающих в истинной спячке. То же самое касается и его сердцебиения. Это значит, что если его попробовать потрогать в этом состоянии, то он может очень быстро проснуться и тут же приступить к схватке. Медведи — животные, впадающие в спячку зимой, не теряющие ориентирование в пространстве и во времени.

Тем не менее, медведи могут находиться в таком состоянии, не прикасаясь к пище и воде на протяжение семи месяцев. Это становится возможным благодаря жиру, накопленному за лето, слой которого может достигнуть 15 см. Медведь в летний период не просто употребляет пищу, он зверски переедает. Этот процесс чем-то напоминает откорм поросенка, а также равен 30 полноценным обедам, съедаемых за день человеком.

Ёж обыкновенный

Ежи занимаются активной жизнедеятельностью от 4 до 7 месяцев, разделяя этот период на три этапа: пробуждение, воспроизведение потомства, подготовка к длительной спячке. С наступлением холодов они погружаются в спячку. Основной причиной этого явления для ежей является недостаток в еде, второстепенной — холод. Они не делают запасов кормов на зиму, поскольку питаются насекомыми. Поэтому им приходится запасаться жиром в летний сезон, а зимой залегать в спячку. К тому же, их терморегуляция несовершенна, что приводит к необходимости продолжительного зимнего оцепенения.

Суслики

Суслики в отношении залегания в спячку относятся к животным, которые находятся в состоянии оцепенения наиболее долго, если быть точнее, то до девяти месяцев в году. Причем отмечается цикличность их пребывания в этом состоянии. Непродолжительный активный период жизни чередуется с длительным оцепенением, после которого снова наступает активная жизнедеятельность. На смену ей приходит продолжительная спячка и т. д. Эта особенность их организма является наследственной.

Лягушки

Лягушки в сравнение с животными, которые залегают в спячку или находятся в оцепенении, могут пребывать в состоянии более глубокого подавления жизнедеятельности — в анабиозе. При этом их обмен веществ максимально замедляется, а выживание осуществляется за счет внутренних энергетических резервов. В зависимости от разновидности, лягушки могут погружаться в зимнюю спячку в вырытой ими норе, в расщелинах, которые они сами засыпают листьями, а также на дне водоемов.

Летучие мыши

Летучие мыши в зимний период, найдя подходящее пристанище, впадают в оцепенение на 7-8 месяцев. Их сон прерывается через каждые 2-3 недели пробуждениями для поиска более теплого убежища и сватовства, поскольку зима для этих животных — период воспроизведения потомства.

К животным, которые впадают в спячку, относятся также грызуны, австралийские ехидны, чилийские опоссумы, хомяки, сони, бурундуки и барсуки.

Приветствую вас, дорогие друзья, на страницах блога «ШколаЛа»! Меня зовут Евгения Климкович и я приглашаю вас за очередной порцией полезной и интересной информации, которая наверняка пригодится вам для подготовки проектов по окружающему миру.

Сегодня поговорим о том, какие животные впадают в спячку зимой.

Попробуем составить свой собственный список, ТОП-5 животных-засонь.

Узнаем о том, что зимний сон может быть разным.

И разберемся, почему животные вообще так надолго ложатся спать? С этого, пожалуй, и начнем.

План урока:

Зачем так долго спать?

Для этого существуют две основные причины:

  1. Становится холодно.
  2. Становится голодно.

Животные – любители поспать обитают, в основном, в тех местах земли, где в зимнее время года становится довольно холодно. Где выпадает снег, и из-за этого исчезает пища, которую животные едят. Есть они и в России.

И тут возникает вопрос. Почему тогда не все животные засыпают? Вот зайцы, например, всю зиму скачут себе по лесу в белых шубках. Или лисы, они тоже спать не ложатся.

Давайте подумаем.

Чем питаются зайцы? Летом они едят травы, ягоды, семена, не отказываются от грибов и молодых побегов кустарников.

А зимой, когда всего вышеперечисленного под снегом не отыскать, зайчики кушают опавшие веточки деревьев, стебельки торчащие из-под снега, обгладывают кору со стволов и жуют сухую траву, которую им удается выкопать.

Ну а лисы, они и летом и зимой охотятся. На тех же зайцев, птиц, мышей, иногда совершают набеги на курятники.

Кроме того, эти животные ближе к зиме меняют свои шубки на более теплые. И поэтому выжить зимой им хоть и сложно, но можно.

А вот у бедной лягушки шубки и летом-то никакой нет, так что холод ей не пережить. Вот и приходится спать ложиться.

Некоторые животные, в поисках пищи способны перемещаться на большие расстояния. Так, например, поступают северные олени, когда в местах их обитания заканчивается лишайник ягель – основная пища оленей.

А как быть ежикам, например? Они на своих коротеньких ножках пока добегут куда-нибудь, уже и зима закончится.

Перелетные птицы спасаются от холода и голода, улетая в теплые края.

И если бы суслики умели летать, то полетели бы и они следом за птицами. Но летать они, как известно, не умеют. И поэтому им тоже приходится впадать в спячку.

А знаете ли вы, что спят животные по-разному?

Виды зимнего сна

Животные все разные и поэтому спят они зимой тоже по-разному. Можно выделить три вида зимнего сна:

  1. Спячка.
  2. Оцепенение.
  3. Анабиоз.

Спячка

Зимняя спячка по-научному называется «гибернация».

Глубокий сон, во время которого у животного изменяются все процессы в организме:

  • замедляется сердцебиение и дыхание;
  • снижается температура тела;
  • затормаживается нервная деятельность.

Оцепенение

Животное впавшее в оцепенение совершенно неподвижно, у него резко снижаются все жизненные показатели. И нередко температура тела животного лишь на чуть-чуть отличается от температуры окружающей среды.

Анабиоз

«Анабиоз» происходит от греческого слова, означающего «возвращение к жизни»

По сравнению с оцепенением и спячкой анабиоз — это более глубокое замедление всех жизненных процессов. Животное, находящееся в состоянии анабиоза, легко принять за умершее, так как сердцебиение и дыхание замедлены настолько, что их можно уловить только с помощью специальной аппаратуры.

И теперь представляю топ-5 хорошо вам известных животных, которые впадают в зимнюю спячку. А начнем со всем нам хорошо известного бурого медведя.

Бурый медведь

С младшей группы детского сада все мы знаем, что медведь зимой в берлоге спит и лапу сосет. Действительно ли это так? Ну, на счет лапы, конечно, это выдумки. А вот на счет сна – чистая правда.

Причем, к своему долгому сну мишка начинает готовиться еще летом. Он переходит на усиленный режим питания для того, чтобы накопить побольше подкожного жира, слой которого к осени может достигать 10 см. Питательных веществ должно хватить, ведь во время спячки медведи не едят и не пьют.

Кушают медведи сладкие лесные ягоды, коренья, мед диких пчел. Любят полакомиться рыбкой или муравьями, а также мелкими животными.

Но накопить жир – это не единственная забота медведей перед сном. Нужно еще найти место, где в спячку впадать и обустроить берлогу. Для берлоги медведи выбирают места сухие, теплые и защищенные от возможного вторжения врагов.

Медведь может устроить берлогу:

  • между корнями деревьев;
  • в дупле;
  • в старом муравейнике;
  • в выкопанной им землянке.

А иногда медведь строит верховую берлогу из сучьев деревьев, она напоминает большое гнездо. Для того, чтобы спать было удобно и тепло, дно берлоги мишка выстилает мхом и еловыми ветками.

Когда медведь ложится спать? В период с ноября по декабрь. Чем севернее и холоднее район обитания медведя, тем раньше он забирается в свою берлогу.

Это интересно! Первыми спать укладываются беременные медведицы и мамочки с медвежатами.

Ну а просыпаются медведи в период с конца февраля до апреля.

Сон у медведей не такой уж и глубокий. Он в берлоге переворачивается с боку на бок, его можно разбудить. Медведица просыпается зимой самостоятельно для того, чтобы произвести на свет медвежат и выкормить их в уютной и безопасной берлоге своим молоком.

Температура тела медведя во время спячки понижается незначительно, всего на 5 градусов. А сердце бьется со скоростью 10 ударов в минуту.

Бывает и так, что медведь не успевает подготовиться к зиме. Не набирает нужного запаса жира или не обустраивает берлогу. Тогда он в спячку не впадает, так и ходит всю зиму по лесу, голодный, злой и очень опасный. Такого мишку называют – шатун. И с ним лучше не встречаться.

Хотите узнать, кто из животных кроме медведя впадает в зимний сон? Тогда читайте дальше)

Ёжик

Неужели и ежи впадают в зимнюю спячку? Совершенно верно, впадают! Да не просто в спячку, а самое настоящее оцепенение. При этом температура их тела понижается с привычных 34-х градусов до 1, и количество сердцебиений сокращается до минимума.

Для того, чтобы понять, почему еж спит зимой, необходимо познакомиться с его рационом. Итак, любимыми блюдами нашего колючего друга являются:

  • червяки;
  • слизни;
  • улитки;
  • лягушки;
  • жуки;

Это, в основном, насекомые, которых впрок еж заготовить не может, как, например, белка орешки.

А еще ежи могут есть змей, даже ядовитых. На них яд не действует. Ученые до сих пор не могут понять, почему так происходит.

И в связи с тем, что еды для ежей зимой нет, они ложатся спать. Но сначала к этому тщательно готовятся. Ёж, как и медведь, старается побольше кушать, чтобы накопить жир, и ищет себе норку в каком-нибудь укромном местечке.

Нора обязательно должна быть глубокой около 1,5 метров. Иначе там будет очень холодно и ежик попросту замерзнет. Дно норы зверек выстилает сухой травой и тщательно ее утрамбовывает. Потом закупоривает вход в нору, сворачивается клубочком и впадает в оцепенение. Чем холоднее становится на улице, тем глубже оцепенение ежа.

В таком состоянии ежик может пробыть до 240 дней без еды и воды. Ну а когда на улице весной становится теплее, еж выходит из оцепенения и выбирается из своей норки.

Летучая мышь

Еще одна большая любительница насекомых, которая вынуждена из-за отсутствия пищи и низких температур зимой впадать в спячку.

Некоторые виды летучих мышей подобно перелетным птицам улетают в теплые края, но большинство видов остается зимовать там, где охотится летом.

Для своего зимнего сна летучие мыши выбирают места, где температура воздуха даже зимой не опускается ниже 7 градусов. Где довольно высокая влажность и нет сквозняков. Это могут быть пещеры, шахты, подземелья, дупла деревьев, чердаки и подвалы домов.

Спит летучая мышь, крепко прицепившись своими лапками к потолку или стене.

Температура тела в этот период значительно снижается, как и количество сердцебиений в минуту. Причем, если в месте зимовки становится слишком холодно, или если кто-то потревожит зверьков, они выходят из анабиоза и перебираются на более подходящее место, где снова засыпают.

В таком сонном состоянии мыши могут находиться до 6-8 месяцев.

Это интересно! Летучим мышам нелегко найти себе место для зимовки. Поэтому они запоминают удачные места, где уже приходилось зимовать и возвращаются туда снова.

Лягушка

А как переживают суровую зиму хорошо нам известные лягушки? Тут одного ответа дать невозможно. Лягушек существует около 500 видов. И зимуют они по-разному.

Лягушка-бык, например, опускается на дно озера и зарывается в ил. Так и сидит всю зиму. Температура тела ее очень сильно снижается. Она не ест, не пьет и даже не вдыхает кислород.

Возникает вопрос, как же лягушка дышит? И почему она не умирает без воздуха? Дело в том, что в таком состоянии лягушке не нужно тратить энергию, а следовательно и кислород ей практически не нужен. А то небольшое количество кислорода, которое необходимо, проникает через кожные покровы.

Лягушка-бык выходит из анабиоза тогда, когда растает лед на поверхности озера. Раньше ей просто не выбраться. Ну а так как озера редко промерзают до самого дна, то лягушка находится всю зиму в своеобразном термосе, который не позволяет ей замерзнуть окончательно.

Но далеко не все лягушки зимуют в воде. Есть и такие, которые устраивают себе «постельку» на берегу. Под корягами, под камнями. Когда наступает зима, эти лягушки впадают в глубокий анабиоз. Бывает даже так, что температура их тела опускается ниже ноля градусов.

Выглядит такой зверек совсем как мертвый. Но если лягушку отогреть, то она оживет.

Суслик

Вот уж кто любит поспать, так это суслик. Родственник белки. В зимнее время он впадает в оцепенение и может находиться в таком состоянии более 6 месяцев. Но самое интересное если летом суслику будет мало пищи, то он может залечь и в летнюю спячку.

Летняя спячка по-научному называет «эстивация».

Питаются суслики корешками и листьями растений, травами, зернами, семенами.

Суслики отличные копатели. Они вырывают себе норы глубиной до 3 метров. Ну а длина такой норки может достигать 15 метров. В норке устраивается гнездо, которое выстилается травой и листьями. В этом гнезде суслики рождают потомство и спят зимой.

Спят зверьки, сидя на задних лапках, голову они опускают к брюшку и накрываются хвостом. И спят очень глубоко. Разбудить их не может ни громкий звук, ни небольшое потепление.

На ощупь спящий суслик совсем холодный, его ступни становятся белыми. Если в состоянии бодрствования суслик вдыхает 150 раз в минуту, то в оцепенении всего 1 раз за 8 минут. И температура тела снижается очень сильно, иногда до – 3 градусов.

Во время спячки суслики теряют до половины своего веса. Поэтому животным обязательно нужно хорошо питаться перед долгим сном, чтобы накопить побольше жира и мышечной массы. Иначе зиму можно и не пережить.

Чем можно дополнить проект, чтобы сделать его еще краше? Например, стихотворениями про зимующих животных. Некоторые вы можете услышать в одном из выпусков программы «В гостях у Дуняши», который я для вас отыскала.

На блоге есть еще много интересного для вас. Например, в вы можете поближе познакомиться с хозяином гор — снежным леопардом, а найдете массу увлекательной информации про майского жука.

На сегодня все!

Желаю вам нескучной учебы!

Евгения Климкович.

Ни для кого не секрет, что медведи зимой спят. Это, пожалуй, одна из самых известных и интересных особенностей медведей. Но почему медведи спят зимой, и как именно это происходит?

Причины спячки медведей

В зимнюю спячку впадают не все медведи, а только те, которые живут в регионах с долгими холодными зимами и большим количеством выпавшего снега.

Главная причина зимнего сна медведей связана с их питанием. Дело в том, что медведи — чрезвычайно крупные животные, вес некоторых представителей достигает 700 кг.

Пищи такому огромному животному требуется очень много. Несмотря на то, что медведь практически всеяден, с наступлением холодов у него наступают большие сложности с добычей еды. Под слоем снега практически невозможно найти растительную пищу, а охотиться зимой намного сложнее.

Кроме того, в холодное время сильно вырастают энергозатраты, ведь энергия нужна животному еще и на обогрев.

Именно поэтому с наступлением холодов медведи выбирают безопасное место и ложатся спать. Спячка может длиться от 4 до 6 месяцев. Все это время медведь существует за счет запасов подкожного жира, накопленных за лето.

Во время зимней спячки организм животного работает по-другому. Потребности в энергии снижаются до минимума, меняется частота дыхания, что позволяет экономить воздух в берлоге. В таком состоянии медведь может спать много месяцев без угрозы для своей жизни. В берлогах у медведиц появляются медвежата, которые зимуют вместе с ней, питаясь ее молоком.

Медведи очень чутко спят, поэтому их может разбудить даже незначительный шум. Невыспавшийся голодный медведь — серьезная угроза для лесного спокойствия. Медведи-шатуны очень агрессивны и свирепы.

Спят зимой не все виды медведей. К примеру у белых арктических медведей в спячку впадают только беременные медведицы и самки с детенышами — их энергозатраты очень высоки. Самцы же остаются бодрствовать, поедая питательный тюлений жир и мясо.

Также вам могут быть полезны эти статьи.

Кто пережидает во сне не зиму, а лето, какие птицы впадают в спячку и другие удивительные факты.

В сказке из-за козней злой колдуньи красавица принцесса укололась веретеном и погрузилась в глубокий сон на долгие годы. Как бы ни были волшебны сказки, реальность удивительнее фантазий. Спячка — один из механизмов адаптации, которые выработали животные, чтобы выжить в неблагоприятных условиях. Это не просто глубокий и продолжительный сон, это скорее «маленькая смерть». Температура тела падает, порой даже ниже 0 °С. Обмен веществ резко замедляется, иногда перестраиваясь так, чтобы помочь животному справиться с длительным воздействием низких температур. Представляем десять животных, впадающих в спячку, которые ни в чем не уступят сказочной спящей красавице.

Альпийский сурок

«Спит как сурок» — говорят о крепко спящем человеке. Это и верно, и неверно одновременно. Сурок действительно относится к тем животным, которые предпочитают пережидать зиму, погружаясь в сладкие сны. Спячка длится около шести-семи месяцев, в течение которых сурок не ест и не пьет, обходясь исключительно внутренними резервами, накопленными за лето. Сурки зимуют в норах всем семейством: в центре, где будет теплее всего, укладываются спать молодые особи, а вокруг них располагаются взрослые животные. Обычно сурки просыпаются одновременно каждые две недели, чтобы привести себя в порядок, и также синхронно засыпают вновь. Но если становится очень холодно, животные просыпаются вне расписания для того, чтобы теплом своих тел повысить температуру воздуха в норе.

Американский лопатоног

Этих крошечных амфибий, обитающих в засушливых районах Северной Америки, можно легко принять за обычных лягушек, если бы не удивительное строение конечностей. В отличие от других животных, впадающих в спячку зимой, лопатоноги проводят в сладких снах жаркие месяцы, когда все живое страдает от недостатка влаги. Они прячутся под землю, закапываясь в мягкий грунт на дне прудов и ручьев. Для этого в процессе эволюции лопатоноги обзавелись твердыми наростами на лапках, благодаря которым те превратились в превосходный рабочий инструмент, а сами амфибии получили свое имя.

Серый мышиный лемур

Расположенный в тропиках Мадагаскар трудно заподозрить в столь суровом климате, чтобы животные были вынуждены впадать в спячку. Тем не менее серый мышиный лемур настолько нежен, что прибегает к этому механизму адаптации, совершенно нетипичному для приматов, на время относительно холодной и сухой мадагаскарской зимы. Эти животные предпочитают добывать пищу в одиночку, а вот отдыхать — в компании себе подобных. Интересно, что для спячки в группы собираются только самки, а вот самцы зимуют в гордом одиночестве.

Колибри

Колибри — бесспорно, «самые-самые» среди пернатых. Самые маленькие птицы умеют летать назад, а крыльями машут так быстро, что издают жужжание, совсем как насекомые. Колибри питаются нектаром и мелкими насекомыми, которые добывают, зависая над цветком словно бабочки. Эти птички отличаются поистине скоростным обменом веществ: им необходимо питаться каждые 20 минут. В темное время суток это становится невозможным, и, чтобы пережить ночь, колибри не просто засыпают, а впадают в состояние анабиоза: температура тела снижается с 42 °С до 16 °С, сердце бьется с частотой 20 ударов в минуту вместо 500. Жизнь в крохотном тельце замирает, чтобы возродиться с первыми лучами солнца.

Американская лесная лягушка

Зимой лесные лягушки, обитающие в Канаде и на севере США, больше похожи на искусно вырезанные из пестрой яшмы фигурки, покрытые ажурным кружевом изо льда и снега. Трудно поверить, что они оживут, стоит только их отогреть. Главная угроза, которую представляет для животных холод, — это то, что жидкость в организме превращается в кристаллы льда, которые разрушают клетки. Теплокровные животные решают проблему, просто поддерживая температуру тела выше 0 °С, а вот холоднокровным пришлось превратиться в настоящие химзаводы по производству криопротекторов. Так, американская лесная лягушка в преддверии зимы не только повышает в крови уровень мочевины, известной своими антифризными свойствами, но и накапливает в печени гликоген. При похолодании гликоген начинает превращаться в глюкозу. Лягушка буквально пропитывается сахарным сиропом, который снижает температуру замерзания (как известно, варенье не замерзает). Благодаря этим ухищрениям лед образуется только вокруг клеток, а не внутри них, что позволяет лесным лягушкам успешно переносить низкие температуры.

Сибирский углозуб

Еще одно земноводное, которое научилось пережидать холода в замороженном состоянии без ущерба для себя. Только в этом случае природа решила задействовать в качестве криопротектора не глюкозу, а глицерин — вещество, из которого делали первые антифризы для автомобилей. Похожий на тритона углозуб — единственная амфибия, освоившая зону вечной мерзлоты. В преддверии зимы печень углозуба начинает интенсивно вырабатывать глицерин, который пропитывает все ткани. Благодаря этому амфибия способна находиться в спячке месяцы и даже годы. Так, ученые успешно разморозили углозуба, который пролежал в мерзлой земле более 90 лет.

Бурый медведь

Пожалуй, самый известный соня из мира млекопитающих. Строго говоря, бурые медведи не впадают в спячку, больше похожую на смерть, а погружаются в глубокий зимний сон. Температура тела медведя снижается незначительно, медведь ворочается, а медведица даже просыпается, чтобы родить медвежат. По этой причине, хотя биологические процессы сильно замедляются, обмен веществ все же происходит, и в результате образуются отходы. В обычной ситуации это не представляет проблему, но не в условиях тесной и отгороженной от мира берлоги, в которой необходимо поддерживать чистоту. Недавние исследования показали, что бурые медведи нашли гениальный выход из ситуации, выработав механизм повторной переработки. Мочевина из мочевого пузыря поступает обратно в кровь и возвращается в кишечник, где превращается в аммиак, который уже в печени используется для образования аминокислот — основу белков. Хорошее подспорье к толстому слою жира, который медведи нагуливают, готовясь к зиме.

Лесной еж

Обыкновенные лесные ежи впадают в спячку только в местах с суровым климатом. При этом если у самок продолжительность спячки зависит от температуры воздуха и наличия пищи, как и у остальных животных, то самцы больше чувствительны к уровню тестостерона в крови. Снижение уровня этого гормона провоцирует спячку, а повышение — возвращение в активное состояние. При этом у ежей уровень тестостерона привязан к уровню мелатонина, а тот, в свою очередь, зависит от продолжительности светового дня. Впрочем, пока не совсем ясно, как ежи, находясь глубоко под землей, оценивают обстановку на поверхности: световой день, температуру окружающей среды и наличие пищи. Возможно, именно для этого они делают перерывы в спячке.

Домашние животные

2431

02.09.15 14:39

Спячкой называется состояние организма животного, при котором происходит замедление ряда жизненно важных процессов. Это позволяет пережить сильные морозы, жару или период вынужденного голодания. Многие знают, какие животные впадают в спячку, но не всем известны тонкости и особенности данного процесса, которые характерны для определенных семейств и даже видов. Преимуществами спячки пользуются как теплокровные звери, так и их холоднокровные собратья. Случается данное явление и в среде домашних питомцев, с его нюансами стоит ознакомиться еще до приобретения нового друга, чтобы не запаниковать при изменениях в его поведении.

Какие животные впадают в спячку – представители дикой фауны

Косматые гиганты еще с осени подготавливают для себя берлогу, используя для этого овраги, пещеры или корни массивных деревьев. Они выстилают ее сухой травой, мягким мхом и еловыми ветками. С конца лета медведи начинают усиленно питаться, откладывая полученные вещества в виде подкожной жировой прослойки. Состояние, в которое погружаются животные, скорее похоже на очень глубокий сон с незначительным повышением температуры тела. Они сохраняют полную боевую готовность, чутко реагируют на раздражители, могут проснуться от чувства голода. После непродолжительного блуждания по лесу медведь-шатун занимает новую берлогу.

Барсуки, бурундуки, суслики, еноты

Эти грызуны отличаются довольно чутким сном. За зиму они несколько раз просыпаются, чтобы утолить голод с помощью припасов. Суслики могут «уснуть» даже летом, страдая от недостатка корма.

Зимняя спячка этих животных может продолжаться до полугода. Все это время они не употребляют никакой пищи, несмотря на то, что раз в три недели просыпаются на 12-18 часов для стабилизации жизненно важных процессов. Несмотря на столь суровый режим, выходят сурки из спячки в довольно упитанном и здоровом состоянии.

Ежи, змеи, лягушки

Отличаются тем, что на период зимовки их обменные процессы существенно замедляются, температура снижается, сон у них глубокий и потревожить его сложно. Ежи готовят себе специальные норы, змеи забираются в почву ниже уровня вымерзания или трещины, лягушки ныряют в пруд или закапываются. Звери доводят себя до такого состояния, что температура окружающей среды даже превышает их собственные показатели. Примечательно, что лягушки, которые для зимовки выбирают пруд, не нуждаются в регулярных подъемах на поверхность. Они получают кислород из воды, поглощая его поверхностью своей кожи.

Переживают зиму под корой деревьев или в летних норках, забивая вход комьями земли и листьями. Зимовка для них начинается уже ранней осенью, причем, чем моложе особь, тем позже она прячется.

Какие животные впадают в спячку – удивительные домашние питомцы

Может спасть в состояние спячки при резком понижении температуры. На вид животное будет казаться мертвым, но при внимательном рассмотрении можно будет обнаружить наличие медленного дыхания, тельце не окоченеет, а будет мягким, лапки и носик – холодными. Чтобы вывести питомца из такого состояния его нужно просто согреть.

При поддержании стабильных условий содержания черепахи не меняют привычного ритма жизни. Если же хозяин по каким-то причинам хочет ввести животное в состояние сна, то придется хорошо постараться. Питомца нужно будет откормить, проверить у ветеринара и убедиться в отменном здоровье, искупать. Далее последует сложный процесс введения в сон. Его нужно будет контролировать, не менее важно правильно вывести черепашку из такого состояния.

Для всех представителей животного мира сутки делятся на фазы активного бодрствования и покоя. Человек, кстати, тоже не исключение. Однако некоторое зверьё вдобавок ещё впадает в сезонную спячку. Нам, людям, сложно представить, каково это несколько месяцев беспробудно спать , а вот медведи, многие грызуны и лягушки относятся к таким вещам обыденно. Давайте же разберёмся, почему животные впадают в спячку.

Как это происходит?

Спячка – это не просто долгий сон, а определённое состояние организма, которое помогает пережить зиму. Во время спячки метаболизм у животного в разы замедляется. Впрочем, это касается и всех остальных процессов. Температура тела снижается иногда даже до минусовых температур. Дыхание может замедлиться до 1-2 вздохов минуты. Сердце также может совершать лишь несколько ударов в минуту. Все питательные вещества, таким образом, расходуются гораздо экономнее, поэтому животное может обойтись несколько месяцев только на внутренних ресурсах.

Каждая клетка организма начинает экономнее расходовать энергию.

У большинства видов тело в этот период находится в состоянии оцепенения, чтобы энергия не расходовалась на ненужные сокращения мышц. Если вы обнаружите суслика в спячке, то его вполне можно принять за мёртвого.


И это далеко не весь перечень

Животные в северных регионах впадают в спячку зимой, а в засушливых – летом. Таким образом, видно, что спячка помогает пережить им наиболее сложное время в году.

Спячка может быть и суточной. В неё впадают колибри и летучие мыши.

А ещё некоторые животные могут впадать в спячку при неожиданном наступлении неблагоприятных условий. Например, когда начался период затяжных дождей, и еду добывать проблематично, можно переждать некоторое время в спячке.

Кстати, и один из приматов впадает в спячку. Речь идее о карликовом лемуре из Мадагаскара. Он спит в своём дупле он около семи месяцев (!). Довольно странно, ведь в тех краях температура зимой около 30 градусов тепла. Однако рекордсменом по спячке считается колумбийский суслик , который начинает свой марафон летом, а просыпается только весной.

Зачем животным нужна спячка?

Всё довольно прозаично – состояние спячки нужно, чтобы пережить голодную зиму.

Конечно, не все животные переживают зиму в спячке. Их может убить экстремально низкая температура, истощение или просто случайно нашедший их укрытие хищник.

Как животные обходятся без еды во время спячки

Запасы! Именно заблаговременно подготовленная пища помогает животным пережить зиму. Но ведь они крепко спят! На самом деле через определённые промежутки времени небольшие зверьки всё же просыпаются, чтобы подкрепиться и попить воды.


Запасы очень важны для грызунов

А вот медведи обходятся без всего этого. Накопленный в период подготовки жировой слой не только обеспечивает их питательными веществами во время спячки, но и способствует поддержанию определённой температуры тела. Медведь не мочится, поэтому потери жидкости минимальны. Водный баланс в его организме поддерживается за счёт сжигании жира. Медведи просыпаются гораздо реже. Чаще всего они беспробудно спят всю зиму.

Вопреки расхожему мнению медведь сосёт лапу не из-за голода , а для того чтобы увлажнить пересохшие ступни и обгрызть ороговевшие участки кожи.

Нужно подготовиться!

Животные уделяют много времени подготовке к спячке, ведь им не только нужно запастись питательными веществами, но и обустроить своё жилище , дабы там сохранялся определённый микроклимат.

Норы грызунов могут иметь глубину от 3-х метров. Там складируются зёрна, орехи и семечки, которые помогут поддерживать жизненные силы. В одном укрытии может зимовать целая семья грызунов.

Каждое дупло, берлога, нора обязательно должна быть безопасна и недосягаема для хищников, а температура должна сохраняться выше нуля, даже если снаружи сильные морозы. Именно температуре в жилище будет соответствовать температура тела многих животных в спячке. Так что не всё так просто.

Проще всего приходится рыбе далии, которой не нужно заботиться о жилище. Она прекрасно себя чувствует в замерзшем озере. Уникальная структура тканей защищает эту рыбу от промерзания, и когда лёд тает, она продолжает свою жизнедеятельность.

Медведи, пожалуй, в плане жилища самые непривередливые. Эти товарищи могут просто закопаться в листьях, а зимой их заваливает снегом. Так что осторожнее, ведь один из сугробов может оказаться спящим мишкой, а спят они не так уж и крепко. Особенно вам не поздоровится, если наткнётесь на косолапого ближе к весне, ведь он будет очень голодным. Вероятно потому, что их сон не глубокий, медведи особо и не парятся насчёт надёжного жилища. Все и так знают, как небезопасно будить их зимой.

Кстати, вы бы почитали « «. Узнаете заодно, как к щекотке относятся животные.

Почему одни животные впадают в спичку, а другие нет?

Каждый вид приспособился к зиме по-своему. Перелетные птицы (да-да, они же не животные), недолго думая улетают в более комфортные места для зимовки. Организм некоторых животных готовится к активной зимовке. Примером тому являются зайцы, которые меняют свой окрас на белый в целях маскировки и отращивают шерсть на подушечках лап, чтобы по льду и снегу было проще передвигаться. Белки просто заполняют свою нору припасами, которых хватает на зиму. Многие насекомые, отложив до весны яйца, просто погибают.

В зимних условиях тот же медведь тратил бы очень много энергии на поиск пропитания, на передвижение по сугробам и просто на сопротивление морозам. Найденная пища не всегда бы восполняла потерянные силы, и выживание медведя было бы под вопросом. Перебраться в другие более тёплые края он не может, а чтобы собрать достаточно припасов на зиму мишке понадобилась бы огромная берлога. Поэтому самым приемлемым вариантом для него, как и для многих других видов, становится спячка. Их привычная активность в зимних условиях была бы убийственной.

Раз уж заговорили о медведях, то некоторые учёные говорят, что его спячка не может называться полноценной. Процессы в организме косолапого замедляются не на столько, как у тех же грызунов. Да и температура его тела не так уж сильно понижается – всего на 5 градусов. Есть такие земляные белки, у которых во время спячки температура может быть около –2 градусов.

Исходя из вышесказанного, спячку медведей называют лёгкой. Сюда же относят енотов и барсуков. А вот суслики, ёжики, тушканчики и многие другие впадают в истинную зимнюю спячку, когда их тело полностью цепенеет.

Думаю, что даже самые маленькие мои читатели знают, что есть звери, которые спят всю зиму. Это медведь и барсук, еж и черепаха, змеи и лягушки. Спят зимой и насекомые (помните, в прошлом году мы с вами уже получили ответ на вопрос, где зимуют мухи?), и грызуны, и многие рыбы. Но ведь заяц не спит. И олень не спит. Так почему же некоторым животным нужно зимою спать, а другим нет? Сегодня мы с вами в этом разберемся.
Многие дети (да и взрослые) считают, что звери спят зимой, чтобы переждать холода. Это верно только лишь отчасти. Конечно, есть холоднокровные животные — это те животные, которые не могут сами поддерживать температуру своего тела. Для того, чтобы вести активный образ жизни им нужно, чтобы тепло поступало из вне. К таким животным относятся пресмыкающиеся, земноводные, рыбы и все беспозвоночные: насекомые, моллюски, черви и т.д. Как только температура воздуха падает до определенной отметки, они все впадают в спячку.
Но спят не только они. Зимою спят и некоторые теплокровные животные: многие грызуны, ежи, барсуки, еноты. И, конечно же, самый знаменитый из сонь — медведь.
Задание.
На этой картинке я нарисовала разных животных. Попросите малыша назвать, какие из них теплокровные, а какие — холоднокровные.Если бы все зависело только от холода, то почему же тогда не спит зимою белый медведь, хотя живет в гораздо более холодном климате, чем бурый? Мы уже с вами когда-то изучали, почему белые медведи не мерзнут зимой: у них есть ряд приспособлений, чтобы сохранять тепло. Но ведь и бурый медведь тоже имеет свои приспособления для того, чтобы не мерзнуть. Тем более, что спать ему не намного теплее, чем не спать. Ведь медведи зимою спят не только в закрытых берлогах, вырытых в земле (которые называют грунтовыми), но они используют и верховые берлоги, т.е. попросту ямки, в которых спят прямо под снегом. И им там, наверное, холодно.
Значит, что-то еще кроме холода, зимою заставляет животных впадать в спячку. А чем еще отличается зима от остальных сезонов, кроме низкой температуры воздуха? Отсутствием растительности. Нет ни травы, ни ягод, ни цветов, ни зеленых листьев. Поэтому травоядные животные, которые питались преимущественно ими, испытывают большие трудности с питанием.
Спросите ребенка, каких он знает диких животных (домашние здесь не считаются, ведь об их питании заботиться человек), которые питаются растительностью? Это олени, лоси, косули, кабаны и другие копытные. Это многие виды птиц и рыб. Это грызуны. И если крупные травоядные животные могут как-то раздобыть себе еду: выкапывая ее из-под снега, переходя на питание ветками и корой растений, мхом и т.п., то мелким животным без растений не прожить. Поэтому они и впадают в спячку. Зимою спят многие грызуны: суслики, хомяки, сурки, сони.
А раз зимою нет не только растительности, но и мелких грызунов, лягушек, червей, моллюсков и прочей мелкой живности, а также насекомых, то становится нечего есть животным, которые ими питались: многим птицам, ежам, землеройкам, летучим мышам, барсукам, енотам-полоскунам и медведям. И им приходится либо перебираться в теплые края, где насекомые не спят (как это делают птицы), либо впадать в спячку (как это делают ежи). А некоторые проделывают это одновременно: например, насекомоядные летучие мыши — кожаны. Они являются типичными обитателями городских построек и распространены на огромной территории, включающей все материки, кроме Антарктиды. С наступлением зимы кожаны мигрируют с северных территорий, перелетая как птицы, на юг. А уж там впадают в спячку в пещерах, на чердаках и других укромных местах.
По ним можно выполнить несколько заданий. 1. Предложите ребенку взять карточку с любим животным и подобрать из остальных карточек те, на которых изображено, чем он питается. Например, лисица питается яйцами, мышами, зайцами, улитками, ящерицами, жуками. 2. Предложите ребенку найти и составить разные пищевые цепочки — кто кем питается. Например, «зерно-мышь-еж». Кстати, животные впадают в спячку не только от холода, но и от жары. Кроме зимней бывает еще и летняя спячка. В нее впадают те животные, которые не могут поддерживать нужную им температуру тела в условиях высокой температуры и засухи. Это некоторые рыбы и амфибии, а также млекопитающие. Например, африканский еж и тенрек (мадагаскарский насекомоядный зверек). В летнюю спячку в июне месяце от жары впадает и песчаный суслик, который проживает в Средней Азии, Казахстане и в Поволжье. Самое удивительное, что его летняя спячка без перерыва переходит в зимнюю! И просыпается он только в феврале-апреле. То есть не спит этот суслик только 2-4 месяца в году!
Спячка бывает разная.
Глубоким сном, который ничем не прервать, спят совсем немногие животные: это летучие мыши, ежи, суслики, хомяки, тушканчики, сони, сурки. Знакомо ли вам выражение «Спит как сурок»? Так говорят именно потому, что сурка из спячки вывести практически невозможно. В такой глубокой спячке у животного снижается обмен веществ, температура падает до околонулевой (от +5 до -2 у сусликов по некоторым данным), сердце начинает биться почти в 10 раз реже обычного, в 40 раз снижается частота дыхания. Все это нужно для того, чтобы животное тратило как можно меньше энергии. Оно, словно компьютер или телефон, который «уходит» в ждущий режим, живет в экономном режиме. Это состояние собственно и называется настоящей спячкой. Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что спячка нужна животным в качестве сезонного приспособления к неблагоприятным условиям окружающей среды. Одни звери переходят на другой корм, а другие — впадают в спячку.

18.02.2014 10:12:31,

Какие животные впадают в спячку?

Иногда мне тоже хочется заснуть надолго, но, к сожалению человеку такого не дано. Максимум я могу проспать часов пятнадцать, наверное. Редко человек может проспать даже сутки (так заявляют специалисты сомнологических центров), хотя максимальную продолжительность сна никто не фиксировал. А вот животные могут проспать и пару месяцев, но обо всем по порядку.

Медведи

Эти животные относятся к сверххищникам. Так, например, бурый медведь может весить до 600 килограммов. Такой «махине» нужно очень много еды. И, конечно же, перед тем, как впасть в спячку, медведи наедают себе жир.

Итак, каждую осень медведи, которые обитают в умеренных и полярных широтах, начинают активную подготовку к спячке. Они не только пытаются побольше съесть, но и ищут себе укрытие на зиму.

В некоторых случаях медведи могут проспать и полгода. Удивителен тот факт, что некоторые медведицы во время спячки могут даже родить.

Конечно же, в это время у медведей снижается метаболизм и замедляется пульс. Например, черные представители рода могут его замедлить до девяти ударов в минуту.

Тех медведей, которые выходят из спячки раньше положенного времени принято называть «шатунами».

Лягушка

Да, эта рептилия зимой также уходит в спячку. И они также перед этим периодом активно набирают вес, усиленно питаясь.

Конечно, лягушек очень много видов. Каждый вид готовится к спячке по-разному, да и засыпают они в разное время года.

Вот, к примеру, лягушки, которые обитают в озерах, засыпают, как только понижается температура воздуха. Подавляющее число лягушек проводят зимовку в лесистых местностях.

Какие еще животные могут впасть в спячку

Пять животных, впадающих в спячку:

  1. еноты;
  2. барсуки;
  3. тушканчики;
  4. хомяки;
  5. бурундуки.

Немного подробней расскажу про хомяков. Их вариант спячки, конечно же, более «лайтовый», чем у медведей. Это можно назвать даже не спячкой, а оцепенением. Зимой организм данного зверька переключается на очень экономный режим. Температура его тела резко понижается, и он просто ни на что не реагирует.

«Вечером мы погрузимся в спячку». Скоро ли ученые научатся вводить человека в состояние искусственной гибернации

ехнология погружения человека в состояние искусственной спячки очень пригодится для будущих межпланетных перелетов, с ее помощью можно было бы спасать заблокированных в шахтах горняков и терпящих бедствие подводников. Разработку такой технологии поддерживает Фонд перспективных исследований (ФПИ), в рамках этого проекта ученые с помощью препарата на основе ксенона продержали крыс в искусственной гибернации в течение семи дней. N + 1 уже писал о планах ФПИ по поводу разработки методик жидкостного дыхания.. Теперь мы решили разобраться в том, насколько реалистичны мечты о гибернации человека и что это на самом деле такое — спячка.

Что такое спячка?

В кино и литературе анабиоз и подобные ему состояния — совершенно рутинное явление. Белоснежка впадает в спячку, съев отравленное яблоко, Фрай из Футурамы проводит в криогенной камере тысячу лет, а люди будущего совершают межзвездные перелеты, коротая время в гибернации — иногда по сотне лет, как герои «Пассажиров». В реальности, несмотря на то, что многие виды животных действительно обладают способностью к гибернации, создать такое состояние для человека искусственным путем — совсем не простая задача.

Множество терминов, относящихся к состояниям замедленного метаболизма — анабиоз, оцепенение, спячка, гибернация, торпор, диапауза, сопор — можно разделить на две большие категории: анабиоз и гипобиоз.

Слово «анабиоз» означает «возвращение к жизни», и это самое сильное замедление метаболизма, на которое способен живой организм. Лучше всего переживать неблагоприятные, смертельные для других организмов условия могут споры бактерий и цисты простейших, а также знаменитые своей поразительной живучестью тихоходки. В состоянии анабиоза эти мельчайшие организмы способны выдерживать экстремальные охлаждения до -217 градусов Цельсия, кипячение в течение нескольких часов, облучение и даже пребывание в открытом космосе.

Для более сложных организмов подобная «полная остановка» метаболизма невозможна, но в природе встречается много вариаций его замедления. Одна из них, оцепенение, встречается у пойкилотермных (холоднокровных, не поддерживающих постоянную температуру тела) животных — рептилий, земноводных, рыб, насекомых. Во время зимнего оцепенения температура их тела может опускаться ниже нуля. Животные, готовящиеся промерзнуть до костей, накапливают в клетках криопротекторные вещества — например, глицерин или сахарозу, чтобы защитить их от повреждений кристаллами льда.

Особый вид оцепенения, описанный очень подробно для насекомых, — диапауза — может наступать на любом этапе развития организма (онтогенеза), при этом развитие останавливается и откладывается до лучших времен.

Эти и другие формы пониженной функциональной активности, такие как спячка или гипотермия, объединяются термином гипобиоз. Он может быть как естественным — в виде адаптивного механизма, позволяющего организму подстраиваться под меняющиеся условия окружающей среды, так и искусственным.

Как спят теплокровные?

Гомойотермные — теплокровные — животные впадают в спячку, чтобы переждать неблагоприятные условия. Зимняя спячка (гибернация) помогает переждать холода и недостаток пищи, а летняя (эстивация) — жару и засуху. Впадая в спячку, гомойотермные животные фактически теряют на время способность поддерживать температуру тела, поэтому их еще называют гетеротермными, поскольку иногда они теплокровные, а иногда нет.

Во время спячки замедляется дыхание, сердцебиение и нервная деятельность, а температура тела снижается. В спячку впадают некоторые грызуны, насекомоядные, летучие мыши, медведи и даже птицы. Считалось, что приматы не впадают в спячку, пока в 2004 году не выяснилось, что толстохвостый лемур (Cheirogaleus medius) семь месяцев в году проводит в спячке, спрятавшись в дупло, чтобы пережить жаркий сезон на Мадагаскаре.

У разных животных продолжительность спячки может сильно различаться: желтый суслик (Spermophilus fulvus) спит около девяти месяцев, а колибри (Eulampis jugularis) — всего сутки; у бурого медведя температура тела падает до 31 градуса Цельсия, а у земляных белок рода Xerus до -2.

Важно понимать, что спячка — это не глубокий сон, а совершенно другой физиологический процесс. Более того, у большинства животных периоды низкого метаболизма (torpor) во время спячки каждую неделю или две сменяются периодами обычного сна — при этом у них повышается температура и изменяется активность мозга. На эти периодические «пробуждения» тратится до 90 процентов всей энергии, затрачиваемой на спячку, а значит, они очень важны для организма.

Спячка также не является комой. Сильное патологическое торможение работы центральной нервной системы во время комы вызывает нарушение согласованности работы всех систем организма, пульс может как учащаться, так и замедляться, нарушения кровообращения мозга могут вызвать необратимые изменения. Спячка же — это слаженный регулируемый процесс. Создание искусственной спячки для млекопитающих затруднено в том числе потому, что ее механизмы разнообразны и не до конца изучены. Рассмотрим этот процесс на примере сусликов.

Как спят суслики?

Спячка у суслика начинается с подготовки: зверьки накапливают подкожный жир, в частности бурый — особый тип жировой ткани, клетки которой богаты митохондриями. Такая ткань способна выделять огромное количество тепла, и именно она помогает разогреть тело, и в первую очередь сердце, во время периодических пробуждений и выхода из спячки. Бурый жир есть не только у сусликов и других зимоспящих видов, но и у людей. Особенно хорошо он развит у человеческих младенцев — бурый жир компенсирует недостаточно развитую терморегуляционную систему новорожденных и позволяет им переносить холод лучше взрослых (и лучше, чем кажется взрослым).

Суслики также делают себе глубокую зимовочную нору — это безопасное место для спячки (hibernaculum), где температура гораздо выше и более стабильна, чем на улице. Процесс засыпания регулируется гипоталамо-гипофизарной системой, запускающей каскад гормональных изменений, в том числе снижение выработки тироксина, регулирующего поддержание температуры тела.

Еще одним пусковым механизмом спячки сусликов являются изменения клеточного метаболизма и экспрессии генов. Митохондриальная активность в клетках резко снижается, поскольку основными источниками энергии вместо углеводов становятсялипиды. Также происходит снижение скорости транскрипции и трансляции за счет обратимого фосфорелирования нескольких ферментов, регулирующих транскрипцию, а также за счет регуляции работы ферментов в зависимости от температуры. Во время спячки у сусликов активно синтезируется белок лептин, способствующий накоплению жира, а также α2-макроглобулин, улучшающий микроциркуляцию при замедленном кровообращении и предотвращающий свертывание крови.

Снижение температуры воздуха становится сигналом для запуска всех систем, регулирующих спячку: суслик затыкает входное отверстие норы землей и впадает в оцепенение. В отличие от обычного сна, когда зверьку достаточно шороха, чтобы вскочить и убежать, в состоянии оцепенения суслик не реагирует на внешние раздражители.

Температура тела зверька перестает поддерживаться на обычном уровне в 37-38 градусов Цельсия и снижается практически до температуры среды — 2-4 градусов, превышая ее не более чем на пару градусов. Понижение температуры сопровождается замедлением метаболизма, в первую очередь сердцебиения и дыхания. Частота сердцебиения и дыхания сокращается у сусликов иногда в сто раз — с 400 ударов в минуту до всего четырех, и со 100 дыханий в минуту до одного.

Способствует ли охлаждение гипобиозу?

Чтобы проверить, как охлаждение отразится на состоянии животных, был проведен ряд экспериментов. Так, в 2005 году ученым из Питтсбургского университета удалось погрузить собак в состояние гибернации на два часа, после чего их вернули к жизни практически без повреждений мозга. Чтобы этого добиться, исследователи заменили кровь собак на холодный физраствор, охладив тем самым их тела до 10 градусов Цельсия.

Подобный эксперимент на свиньях провели ученые Бостонского университета. Вдобавок они сымитировали ситуацию тяжелой травмы, как при огнестрельном ранении или повреждении артерии. Когда свиньи потеряли примерно половину своей крови, оставшуюся кровь заменили охлажденным физраствором. Температура тел животных достигла десяти градусов, после чего им зашили поврежденные сосуды и вернули кровь. Все выжившие животные не имели долговременных нарушений здоровья и сохранили нормальную способность к обучению.

Терапевтическая гипотермия сейчас широко используется в медицине при травмах мозга и сердечных приступах у людей. Температуру тела снижают до 32 градусов, при этом у пациента замедляется сердцебиение и снижается давление, а обмен веществ замедляется. Это увеличивает время жизни клеток, что важно при проведении сложных операций.

Удивительный случай гипотермии произошел в 2001 году в Канаде. Годовалая девочка Эрика Нордби вышла на улицу в одном подгузнике при температуре воздуха -11 градусов. Когда девочку нашли, ее тело успело остыть до температуры 16 градусов, а сердцебиения не было уже около двух часов. После отогревания и реанимационных мер девочка полностью восстановилась. Это происшествие вдохновилоМарка Рота (Mark Roth) на исследование искусственного гипобиоза у рыбок данио-рерио, вызванного недостатком кислорода.

Самый продолжительный случай гипобиоза у человека был зарегистрирован в 2006 году с 35-летним Мицутака Утикоси в Японии. Мужчина заблудился в горах, получил перелом таза и потерял сознание. Температура его тела упала до 22 градусов, пульс едва прощупывался. В таком состоянии его нашли спустя 24 дня. После лечения мужчина полностью восстановился.

Как вызвать гипобиоз?
Исследователи вели поиски средства, вызывающего замедление метаболизма, так называемую искусственную гибернацию. Давно появилось предположение о существовании особого вещества, способного вызвать спячку. Позже ученым удалось выделить из крови животных, находящихся в спячке, опиоидоподобное вещество HIT (hibernation induction trigger). Хотя, вопреки ожиданиям, это вещество и не вызвало спячку у зверей, которым его вводили, зато оно защищало органы от повреждений. Сегодня HIT успешно используют в трансплантологии, так как оно (и его синтетический аналог DADLE) продлевает жизнеспособность органов.

Поиски вызывающего спячку средства привели к введению в медицинскую практику нейролептиков, производных фенотиазина. Вскоре ученые описали способность этого вещества потенцировать действие средств для общей анестезии и вызывать «искусственную гибернацию». Нейролептики блокируют вегетативные и эндокринные реакции, вызывая у людей нейроплегию — состояние, подобное спячке. Эти вещества используются в анестезиологии при проведении длительных операций.

В 2005 году ученым из США под руководством Марка Рота удалосьввести мышей, не впадающих в спячку в природных условиях, в шестичасовую гибернацию. В камеру с мышами подавали воздух с сероводородом, и у мышей снизилась температура тела до 13 градусов, а обмен веществ замедлился в десять раз. Однако эксперименты с большими млекопитающими — свиньями и овцами — оказались неудачными. Маленькие дозы не вызвали у них спячку, а большие оказались токсичны из-за подавления дыхательных процессов в митохондриях животных.

Еще в конце 1980-х исследовательская группа под руководством академика Владимира Кованова обнаружила, что живые организмы, насыщенные инертными газами в условиях низкой температуры и высокого давления, впадают в состояние гибернации. Если подавать инертный газ вместе с воздухом, то он легко проникает через легкие в кровеносную систему и достигает всех органов и тканей. Проникая в нервную систему, инертные газы блокируют NDMA-рецепторы, проводящие быстрые сигналы, что приводит к замедлению обмена веществ, и усиливают ГАМК-эргическое торможение, связываясь с ГАМК-рецепторами, замедляющими проведение импульсов в нервной системе.

Инертные газы, проникая через мембраны, образуют в клетке микрокристаллогидраты (клатраты). В составе клатратов вода находится в неактивном состоянии, поэтому их образование тормозит все процессы в клетке, то есть замедляет метаболизм. Кроме того, клатраты в клетках не дают расти кристаллам льда при понижении температуры ниже нуля, то есть клатраты играют роль криопротекторов при замораживании клеток и органов.

В экспериментах, проведенных на крысах, выяснилось, что все инертные газы замедляют метаболизм, но самым эффективным из них является ксенон. Время максимального выживания крыс в герметичной камере с содержанием ксенона 80 процентов — в 3,5 раза больше по сравнению с камерой, наполненной воздухом.

«Фармакологическое торможение симпатической нервной системы — давно известное явление. Инертные газы блокируют рецепторы в ЦНС и снижают обмен веществ. Ксенон из них самый мощный, действует в 20 раз сильнее, чем аргон. Лучше всего все фармакологические средства действуют на тех, у кого бывает спячка в природе, но и с крысами можно было добиться эффекта, хотя и не такого сильного», — говорит доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник Института медико-биологических проблем РАН Владимир Николаевич Ананьев.

С крысами получилось

В 2015 году Фонд перспективных исследований совместно с пущинским Институтом биофизики клетки РАН создали Лабораторию криоконсервации и гипобиоза. С тех пор у сотрудников лаборатории вышло несколько статей, посвященных механизмам спячки якутского суслика (Spermophilus undulatus). В частности, в исследованиях были рассмотрены приспособления к спячке нервной системы, поперечно-полосатой мускулатуры, а также накопление фосфолипидов в печени и сезонные изменения в экспрессии белков в мозге.

Сейчас в Лаборатории криоконсервации и гипобиоза разрабатывают препарат для гибернации мышей и кроликов на основе ксенона, в виде газовой смеси и в виде таблеток. Ксенон является одним из компонентов сложной композиции, состав которой исследователи не раскрывают. В разработанной рецептуре он выступает в качестве анестетика, нейропротектора и кардиопротектора.

«В рамках проекта разработана рецептура, при введении которой в эксперименте с крысой удалось поддерживать состояние гипобиоза до семи суток, причем его продолжительность можно регулировать составом и дозой препарата. Достаточно дополнительно ввести его внутривенно, и гипобиоз будет продолжаться столько, сколько нужно», — рассказала N + 1 заместитель руководителя лаборатории Надежда Захарова.

По словам ученого, после прекращения действия препарата экспериментальное животное самопроизвольно восстановилось в течение 10-15 часов. В настоящее время в лаборатории проводятся эксперименты на минипигах.

«Крысу поддерживали в торпороподобном состоянии с помощью автоматизированной системы с обратной связью от физиологических показателей животного. Крысам вводилась рецептура в поддерживающих концентрациях, а также питательная смесь по разработанной программе, обеспечивающая поддержание солевого и энергетического баланса», — рассказала Захарова.

Сердцебиение крыс под воздействием препарата снизилось с 300-600 до 75-150 ударов в минуту, то есть в два–четыре раза, а температура понизилась на 7–8 градусов. Для сравнения, во время спячки у сусликов, сопоставимых с крысами по размеру, частота сердцебиения и дыхания во время спячки снижается примерно в сто раз.

Мы попросили прокомментировать эти результаты Маттео Черри (Matteo Cerri), физиолога из итальянского университета Болоньи, и еще одного пожелавшего остаться анонимным иностранного специалиста, изучающего влияние радиоактивного облучения на мышей и рыбок данио-рерио, которые находятся в состоянии искусственного гипобиоза.

Оба наших эксперта согласились с тем, что искусственная гибернация крыс на протяжении семи суток — настоящее достижение.

«Эффект, вызванный краткосрочным воздействием ксенона, будет вызывать изменения частоты сердечных сокращений, температуры тела и артериального давления, которые вы описали. То есть это не ново. Что тут по-настоящему новое и важное, так это тот факт, что крысы оставались в таком состоянии в течение недели», — прокомментировал Маттео Черри. «Я не знаю ни одного препарата, способного поддерживать спячку в течение семи дней», — добавил эксперт, пожелавший остаться неназванным.

Правда, по мнению наших экспертов, состояние крыс после выхода из эксперимента нуждается в дополнительном изучении. «Учитывая длительное пребывание [крыс] в спячке, необходимо провести тщательное исследование их когнитивных и поведенческих функций. В случае, если состояние спячки сохранялось в течении семи дней без перерыва на бодрствование, необходимо проверить, в порядке ли мышечный тонус, функции почек, нет ли других долгосрочных побочных эффектов», — считает анонимный эксперт.

По словам этого же специалиста, применение ксенона для введения организма в искусственную гибернацию действительно может дать хороший результат без нежелательных побочных эффектов. Однако говорить о практической применимости такого препарата можно будет только в том случае, если это решение окажется рентабельным.

«Ксенон — дорогостоящий медицинский газ, и даже дозы, необходимые для поддержания анестезии человека в течение двух часов, стоят примерно 300 долларов. Если исследователи использовали большие дозы ксенона, чтобы вызвать спящий режим, — стоимость значительно возрастет. При таких условиях препятствием [для его широкого применения в медицине — Прим. N + 1] может стать именно стоимость».

По словам Надежды Захаровой, никаких побочных эффектов воздействия нового препарата на крыс в ходе эксперимента не наблюдалось. «Для человека необходим пересчет доз после клинических исследований», — говорит она.

На очереди человек

Срок реализации проекта по разработке технологии создания фармакологически индуцированного торпороподобного состояния (ФИТС) мышей и кроликов и создание самого препарата составил 40 месяцев. Дальнейшие цели работы лаборатории — разработка технологии для людей. По словам Захаровой, для космонавтов уже разрабатывается макет оборудования с обратной связью, в котором один насос подает газовый препарат, а с помощью инфузионного насоса в организм поступает питательный раствор.

Ученые считают, что человеку, так же как и гибернирующим животным, необходимы периодические пробуждения для стимуляции нервной и иммунной систем, которые могли бы осуществляться сменой подаваемой газовой смеси. Однако, по словам Захаровой, эксперименты по периодическому выводу из гибернации и погружению в гибернацию в одной серии пока не проводились. Возможная продолжительность спячки для человека также пока неизвестна.

Кроме космических полетов, такие препараты могут быть востребованы в чрезвычайных ситуациях, когда люди попадают в условия недостатка кислорода — при авариях в шахтах и на подводных лодках, при несчастных случаях в горах, открытом море, в любых труднодоступных местах, где пострадавшим невозможно немедленно оказать медицинскую помощь.

В экспериментах на кроликах с потерей половины крови «золотой час», во время которого помощь наиболее эффективна, увеличивался в девять раз, а при введении дополнительной дозы — и на больший срок. Увеличение «золотого часа» важно не только при травмах, но также при инфаркте и инсульте, когда недостаток кислорода в жизненно важных органах можно компенсировать снижением их потребности в кислороде. Препарат также удлиняет продолжительность жизни крысы в 18 раз при снижении концентрации кислорода с 21 процента до 3,5.

«Использование созданных фармакологических препаратов позволит продлить жизнь до оказания первой помощи человеку с летальной гипоксией, смертельной кровопотерей, болевым шоком и переохлаждением», — рассказал N + 1 руководитель проектной группы ФИТС профессор Анатолий Ковтун.

Препаратам предстоит пройти серию доклинических испытаний на токсичность и мутагенность. «В настоящее время проводятся исследования по оценке безопасности препаратов на лабораторных животных, в соответствии с требованиями и нормами для новых препаратов. Следующий шаг, при успешном прохождении этапа доклинических исследований, — проверка безопасности и эффективности на добровольцах, которая, в соответствии с нормами, обычно длится от 3 до 5 лет», — говорит Ковтун.

Мы попросили оценить перспективы этих исследований наших иностранных экспертов.

«Длительная контролируемая гибернация людей с использованием фармпрепаратов — это святой Грааль всех исследований спячки, от которой зависит развитие длительных пилотируемых космических полетов, — считает анонимный эксперт. — Активность научных исследований на данный момент такова, что уже через пять-шесть лет мы, возможно, научимся погружать человека в гибернацию на несколько часов для ограниченного применения, например при лучевой терапии или для смягчения воздействия радиации. Разработка контролируемой и долгосрочной гибернации для космических миссий может потребовать более десяти лет».

«Учреждение, занимающееся разработкой таких технологий, обладающее необходимыми знаниями и имеющее правильную финансовую поддержку, потенциально могло бы разработать его за десятилетие», — считает Маттео Черри.

Александра Кочеткова

Источник: N+1

Шесть животных, «страдающих бессонницей» зимой • НОВОСТИ • Мой дом Москва

Не все животные, обитающие на природных территориях Москвы впадают в спячку зимой. Некоторых их них на протяжении всего сезона они продолжают вести активный образ жизни. В столичных лесопарках вполне вероятна встреча с любым из бодрствующих зверей: лисой, ондатрой, бобром, зайцем и другими. Представляем вашему вниманию подборку, рассказывающую о животных, которые не впадают в зимнюю спячку.

Вместо сезонного отхода ко сну некоторые животные еще летом начинают подготовку зимним холодам. Они много едят, а часть съестного прячут в укромных местах. Если не сделать запас провизии заранее, придется потом искать корм под толстым слоем снега. Зимой в норках, дуплах и гнездах должно быть обязательно тепло. Поэтому зверюшки стараются также утеплить свои жилища.

1. Лисы

Рыжие плутовки зимой чувствуют себя вполне хорошо. Лисицы еще летом отращивают шерсть на лапах для прогулок по снежному покрову, а их шубка утепляется густым подшерстком. Шерстяной наряд настолько теплый, что позволяет лисе спать прямо на снегу. Единственная проблема возникает зимой при нехватке еды, так как запасов лиса не делает. Ежедневная охота отнимает много сил, но она необходима хищнице для выживания. В цепкие лапы лисы попадаются птицы, мыши и другие мелкие животные. Особо голодные лисы не брезгуют падалью. Если добыть пищу не удается, лиса идет к тайникам, где припрятала остатки недоеденного ранее мяса.

2. Полевые мыши

Следующими в списке бодрствующих всю зиму животных значатся маленькие зверьки с черной полоской вдоль спины – это полевые мыши. Они отличаются подвижностью, способны преодолевать за день расстояния в несколько сотен метров. Полевые мыши проживают в норах. Их жилища представляют собой систему длинных ходов с несколькими выходами. Полевые мыши также выкапывают неглубокие норки в местах кормления, чтобы быстро спрятаться в укрытие от опасности. В столичных парках такие убежища можно наблюдать вблизи кормушек. Рацион этих грызунов состоит из семян, молодых побегов и корневищ растений, ягод и беспозвоночных. Природные территории Москвы богаты запасами провизии для полевых мышей. Даже зимой зверькам есть чем поживиться. Поэтому мыши не впадают в спячку, а продолжают бодрствовать. Наибольшую активность они проявляют в ночные часы.

3. Крот

Подземный житель на зиму не впадает в спячку. Крот может похвастаться теплой шубкой, надежно защищающей его от морозов. Правда с добычей еды зимой у животного возникают проблемы. Промерзший грунт невозможно копать в поисках пищи, поэтому на протяжении всего сезона кроту приходится подъедать запасы дождевых червей.

4. Бобер

Семьи бобров зимуют в специальных жилищах назваемых хатки. Зимние апартаменты возводятся из травы, глины и веток разной толщины. Щели между толстыми ветками речные строители заделывают мелкими палочками и травой. Дверь в зимний дом бобров находится под водой. Благодаря укрытию животные имеют возможность пережить даже сильные морозы. Зимой бобры покидают хатку только в светлое время суток. В целом активность зверей становится ниже. При сильных морозах животные вовсе перестают выходить из укрытия. Питаются бобры заранее заготовленными запасами еды.

5. Ондатра

Зимовка ондатр происходит по схожему с бобрами сценарию. Животные строят семейные хатки, где проводят большую часть холодного времени года. Ондатры строят убежища на берегу водоемов под корнями деревьев. Животные располагают вход в жилище под водой. От него отходит длинный коридор. Этот тоннель ведёт вверх к гнездовой камере. Основное помещение находится над уровнем воды. В нем ондатры коротают зиму. Для удобства полы в их комнатке выстланы мягкой подстилкой из измельченной сухой травы. Норы ондатр имеют сложную конфигурацию, напоминающую многоэтажный дом с квартирами. Животные тщательно продумывают планировку жилья, там есть даже кладовки для хранения запасов (корневища тростника, роголистника и других растений). Простые норы ондатр состоят из одной камеры. Такое жилье строят себе молодые особи, только покинувшие родительский дом. Простые гнезда иногда устраивают и более взрослые представители вида.

6. Кабан

Подготовка кабанов к зиме начинается с активного накопления подкожного жира. Кроме того, животные обрастают густой шерстью с теплым подшерстком. Короткие лапки создают кабанам немало проблем в снежные зимы, ведь им нелегко передвигаться по сугробам. Приходится ходить гуськом, выбирая протоптанные маршруты. Поэтому зимой кабаны стараются поменьше перемещаться. Днём они спят прямо на снегу, а после захода солнца отправляются на поиски пищи. В зимнюю пору кабаны питаются корнями и корневищами растений, ветками деревьев и кустарников, сухой травой, реже животной пищей и падалью. Запасов на зиму кабаны не делают. Обитают на заболоченных участках леса или недалеко от водоемов.

Не многие знают, что пчелы зимой тоже не спят

Полосатым труженицам некогда впадать в спячку. Пчелиные ульи не прекращают гудеть даже после наступления холодов. Заморозки вынуждают пчел прекратить полеты. Однако, они не ложатся спать, а собираются вокруг матки и начинают активно работать крылышками для согрева. Трутней из улья выгоняют. Всю зиму пчелы питаются заранее заготовленным мёдом. Запасы на зиму они делают ещё весной. Пчелы собирают нектар с запасом. Часть идёт на создание мёда, а остаток откладывается для зимнего пропитания. К осени, когда отцветают медоносные растения, рабочие пчёлы собирают с них последний нектар. Затем они заделывают прополисом все щели в улье. В утепленном жилище всю зиму температура не опускается ниже 15-20 градусов, даже если на улице -30. Весной пчелы выбираются из укрытия и снова летят на сбор сладкого нектара с первых медоносов.

Юлия Смагринская

Читайте также:

Главные правила зимней подкормки птиц

Навигация по записям

Дидактическая игра «Дикие животные которые впадают и не впадают в спячку»

МЕДВЕДЬ

ЁЖ

ЕНОТ

БУРУНДУК

БАРСУК

СУРОК

ХОМЯК

МЫШЬ

ЗАЯЦ



БЕЛКА

БОБР

ВОЛК


ЗАЯЦ

КАБАН

ЛИСА


ЛОСЬ

РЫСЬ

ТИГР

Дидактическая игра: Дикие животные впадающие в спячку – не впадающие в спячку

Цель: закрепление диких животных впадающих в спячку и не впадающих в спячку

Задачи:

— развивать умения узнавать и называть животных, впадающих в спячку и не впадающих в спячку.

— образование уменьшительно-ласкательных форм существительных в единственном и множественном числе

Задание:

В моём лесу живут зверята

Такие милые ребята

Не всех зимой их можно встретить

Нельзя и следа их приметить

Вам предстоит решить задачку

1.Какие звери впали в спячку?

Не впадают: Белка, заяц, лиса, бобр, лось, волк, рысь, кабан, мышь.

2.Какие звери не впали в спячку?

Впадают: медведь, бурундук, сурок, енот, еж, барсук, хомяк.

Образование уменьшительно-ласкательных форм существительных в единственном и множественном числе

Белка – бельчонок, бельчата

Заяц- зайчонок, зайчата

Лиса- лисёнок, лисята

Бобр- бобрёнок, бобрята

Лось- лосёнок, лосята

Волк –волчонок, волчата

Рысь- рысёнок, рысята (семейство кошачьи, считается не ошибкой если назовут: котёнок, котята)

Кабан- поросёнок, поросята

Мышь –мышонок, мышата

Медведь-медвежонок, медвежата

бурундук –бурундучонок, бурундучата

сурок- сурчонок, сурчата

енот- это енотовидная собака, значит детёныши: щенята, щенки

еж-ежонок, ежата

барсук-барсучок, барсучки

хомяк-хомячок, хомячата

Гибернация 101: факты и мифы

Возможно, вас учили, что спящий режим — это способ для животных вздремнуть и избежать холода в зимние месяцы, но на самом деле спящий режим отличается от сна.

Что такое гибернация? Спящий режим (1) описывает продолжительный период времени, в течение которого метаболизм животного (2), частота сердечных сокращений и дыхание (3) замедляются, а температура их тела резко падает, иногда до температур ниже нуля (4).Животные впадают в спячку, чтобы сохранить свою энергию в периоды нехватки пищи и неблагоприятной погоды (5).

Многие животные впадают в спячку, включая млекопитающих (6), птиц (7) и даже рыб (8). Процесс гибернации может вас удивить, потому что он отличается от того, чему учили большинство людей.

1. Спящий режим — это не то же самое, что сон

Многие люди обычно думают, что спячка — это долгий зимний сон, но это всего лишь миф. Чем гибернация отличается от сна? Физиологические изменения гибернации (9) довольно серьезны и предназначены для того, чтобы животное могло экономить энергию и выживать без еды в течение длительных периодов времени.

Во время спячки скорость метаболизма животного снижается до 2% (10) от нормального уровня. Температура их тела может упасть на целых -2,9 градуса по Цельсию. Напротив, во время сна температура человеческого тела понижается лишь незначительно (11).

Во время спячки частота дыхания животного значительно замедляется. Некоторые рептилии, например черепахи (12), вообще перестают дышать. Частота сердечных сокращений также снижена. Например, белки могут снизить частоту сердечных сокращений до нескольких ударов в минуту (13).Опять же, оба эти процесса медленнее во время сна, но далеко не так медленно, как во время гибернации.

Самое большое различие между спящим режимом и сном — это активность мозга. Во время сна наши мозговые волны меняются по мере того, как мы циклически проходим этапы сна. У животных, находящихся в спячке, активность мозговых волн выглядит так же, как когда они бодрствуют, только более медленными (14).

Животных трудно вывести из спячки. Похоже, что они недосыпают (15) после пробуждения, и им нужно наверстать упущенное после сна.С другой стороны, пробуждение от сна — довольно быстрый процесс, и после хорошего ночного отдыха лишение сна минимально.

Наконец, сон отличается от спячки тем, что сон является регулярным ежедневным процессом для многих животных (хотя и не для всех). Однако гибернация может длиться дни, недели и даже месяцы.

2. Животные не всегда находятся в спячке

Что делают животные, когда впадают в спячку? Во время спячки животные, безусловно, проводят много времени в неподвижном состоянии, но это еще не все, что они делают.Многие животные периодически встают, чтобы поесть, сходить в туалет или даже родить.

Некоторые животные готовятся к спячке, заранее накапливая свои жировые запасы, в то время как другие запасаются едой (16). Животные, хранящие пищу, должны время от времени просыпаться, чтобы поесть и попить; в противном случае их метаболизм будет сжигать их жировые запасы (17), чтобы поддерживать минимальную температуру тела

Когда животное в спячке ест, ему также нужно пойти в ванную — если только это не медведи.Медведи перерабатывают мочевину (отходы мочи) и используют воду из жировых отложений, что позволяет им оставаться гидратированными. Медведки могут даже рожать (18) во время спячки.

3. Не только медведи впадают в спячку

Медведи, безусловно, являются талисманом гибернации, но на самом деле они не заслужили это звание. В отличие от большинства животных, находящихся в спячке, у медведей не наблюдается резкого падения температуры тела. Итак, медведи впадают в спячку? Технически нет. Однако они все же впадают в оцепенение.

Во время оцепенения у животных проявляются многие из тех же физиологических изменений, что и во время спячки, включая снижение метаболической активности, дыхания и частоты сердечных сокращений. Однако оцепенение может быть кратковременным, продолжительностью несколько часов. По этому определению гибернация — это расширенное оцепенение.

Некоторые животные впадают в спячку месяцами, включая медведей, белок, лемуров (19), бурундуков, мышей, сурков, ящериц (20), змей (21) и летучих мышей. Однако некоторые летучие мыши впадают в оцепенение ежедневно, как и некоторые виды птиц, например, синицы и колибри.

Животные, которые впадают в оцепенение, регулярно потребляют огромное количество энергии в течение дня, летают, едят и согреваются. Сохранение своей энергии всего на несколько часов каждый день помогает им оставаться в живых в более холодные месяцы. Мигрирующие птицы также могут впадать в оцепенение для экономии энергии перед полетом.

На самом деле гибернация более распространена (22), чем оцепенение для более мелких животных, и может даже увеличить их выживаемость. У животных небольшого размера, впадающих в спячку, выживаемость на 15% выше (23) и на 50% больше продолжительность жизни, чем у животных того же размера, которые не впадают в спячку.Ученые предполагают, что это может быть связано с тем, что животные, находящиеся в спячке, с меньшей вероятностью будут замечены, услышаны или унюханы хищниками.

4. Не все животные впадают в спячку одинаково

Животные по-разному готовятся к спячке. Белки и бурундуки собирают орехи, а медведи много едят, чтобы пополнить запасы жира.

Животные, находящиеся в спячке, любят уютные места для отдыха, как и мы, но их определение «уютного» может варьироваться. Белки и лемуры находят место на дереве и изолируют его листьями и грязью, а змеи прижимаются друг к другу.Летучие мыши, пожалуй, наиболее разнообразны в выборе мест для спячки (известных как hibernaculums), и вы можете встретить их наслаждающимися заклинаниями оцепенения в пещерах, на чердаках, шахтах и ​​под мостами.

Различные животные впадают в спячку на разное время. Медведи и тропические лемуры могут впадать в спячку на деревьях до семи месяцев, в то время как некоторые летучие мыши могут впадать в спячку до 40 дней.

Как хладнокровный вид, рептилии не могут регулировать температуру своего тела так же, как млекопитающие. Вместо того, чтобы впадать в спячку, они ожесточаются.Во время брумации черепахи, змеи и лягушки прячутся под землей или под водой, чтобы согреться. Когда он нагревается, они могут встать, чтобы немного погреться, как это делают черно-белые ящерицы Тегу во Флориде.

5. Животные не впадают в спячку только зимой

Многие животные впадают в спячку при изменении температуры. Они могут впадать в спячку, когда становится холодно, потому что в зимние месяцы требуется больше энергии, а запасы пищи имеют тенденцию к сокращению. Однако нехватка продуктов питания может возникнуть и в другое время года.Например, ехидны (24) в Австралии впадают в оцепенение после пожара, чтобы выжить, пока их запасы пищи не пополнятся.

В то время как холодные месяцы угрожают многим животным, впадающим в спячку, слишком жаркая или слишком сухая погода может угрожать другим. Когда летом становится слишком жарко, некоторые виды вступают в стадию выживания (25), которая в основном заключается в летней спячке. Оказывается, двоякодышащие заросли зарываются в ил на берегах рек, позволяя им оставаться прохладными и влажными до 2 лет.

Хотя спящий режим отличается от сна, он является лишь одним из многих отличий сна и отдыха животных от нашего.У каждого животного свои уникальные потребности и стиль сна. Например, некоторые животные могут спать стоя, а другие могут спать с одним открытым глазом. Некоторые животные спят всего несколько минут за раз, в то время как другие, например львы, могут спать часами.

Список литературы

+ 25 источников
  1. 1. Проверено 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14384514/
  2. 2. По состоянию на 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20519639/
  3. 3. Проверено 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23737179/
  4. 4. По состоянию на 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2740905/
  5. 5. Проверено 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28985332/
  6. 6. По состоянию на 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/14506303/
  7. 7. Проверено 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23473557/
  8. 8. По состоянию на 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18320061/
  9. 9. Проверено 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/373593/
  10. 10. По состоянию на 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17555547/
  11. 11. Проверено 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20705949/
  12. 12. По состоянию на 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12231634/
  13. 13. Проверено 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11236592/
  14. 14. По состоянию на 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31338028/
  15. 15. Проверено 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2058740/
  16. 16. По состоянию на 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/217/
  17. 17. Проверено 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/6998737/
  18. 18. По состоянию на 15 февраля 2021 г. https://www.nps.gov/yell/learn/nature/denning.htm
  19. 19. Проверено 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15215852/
  20. 20. По состоянию на 15 февраля 2021 г. https://pubs.er.usgs.gov/publication/70148411
  21. 21. По состоянию на 15 февраля 2021 г. https://www.who.int/nps.gov/articles/the-science-of-hibernation.htm
  22. 22. По состоянию на 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25123049/
  23. 23. Доступ 15 февраля 2021 г.https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21450735/
  24. 24. По состоянию на 15 февраля 2021 г. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27075255/
  25. 25. Доступ 15 февраля 2021 г.https://profiles.nlm.nih.gov/spotlight/hp/feature/lungfish

Не только сон: все о спячке

Медведь, свернувшийся клубком в большом пушистом клубе, неподвижен и молчит. Он дышит очень, очень медленно и время от времени издает очень громкий храп. Похоже, у него старый добрый сон. Фактически, он занимается чем-то другим. Он не совсем спит, но и не совсем бодрствует.Он в спячке.

Видео: спящий черный медведь (PBS NewsHour / YouTube). Просмотр сведений о видео.

Но разве спячка не просто долгий, а иногда и очень долгий сон? Ну… не совсем так. Фактически, многие животные периодически «просыпаются» от спячки, и одна из причин, по которой они это делают, может заключаться в том, чтобы наверстать время медленного сна.

Так что, если гибернация — это не сон, то что это? И почему некоторые животные впадают в спячку? Они просто предпочитают проводить зиму, спрятавшись под дуной? Они ненавидят зимние виды спорта? Или они просто ленивы? Давайте посмотрим поближе и узнаем.

Устройство энергосберегающее

Несмотря на то, что со сном связаны физиологические изменения (такие как замедленное дыхание и частота сердечных сокращений), они не столь драматичны или значительны, как те, которые происходят во время спячки. Во время гибернации метаболизм животного значительно замедляется: его сердцебиение замедляется, оно дышит медленнее (некоторые животные даже перестают дышать более чем на час), а температура его тела падает — в некоторых крайних случаях до температуры ниже точки замерзания воды (ноль градусов) Цельсия).И здесь мы подходим к причине, по которой животные впадают в спячку: снижение их метаболизма позволяет им экономить энергию.

Чтобы понять, зачем им это нужно, давайте сделаем шаг назад и посмотрим на разницу между эндотермическими и эктотермическими организмами.

Эктотермные животные — животные, температура тела которых зависит от температуры окружающей среды. Эндотерм , напротив, может регулировать температуру собственного тела, генерируя внутреннее тепло (за счет сжигания топлива).Люди эндотермы. Говоря обыденным языком, мы склонны проводить различие между «хладнокровными» животными и думать о таких вещах, как змеи и ящерицы, и «теплокровных» животных, таких как млекопитающие и птицы. Однако это различие может вводить в заблуждение, поскольку некоторые рыбы, рептилии и насекомые на самом деле полностью или частично эндотермичны.

В некотором смысле эктотермия является преимуществом — это означает, что вы не тратите энергию на регулирование температуры тела и, следовательно, не нуждаетесь в таком количестве питательных веществ.С другой стороны, эктотермия больше зависит от условий окружающей среды: например, ящерица может согреться от холода, только если приложено тепло от внешнего источника, такого как солнце. Эндотермы, напротив, могут согреваться, выделяя тепло метаболическим путем и, например, дрожа.

Но для того, чтобы эндотермы могли регулировать свою температуру, им нужно достаточно топлива для сжигания — другими словами, им нужно достаточно еды, чтобы противостоять воздействию холода. Это может быть проблемой, когда наступает морозная погода или когда не хватает еды.Итак, чтобы выжить, многие эндотермические животные впадают в состояние, известное как «оцепенение». Во время оцепенения замедляются физиологические процессы, такие как дыхание и частота сердечных сокращений. Температура тела установлена ​​на новом, более низком уровне. Животные, способные регулировать (базовую) температуру тела и метаболизм таким образом, известны как (сделайте глубокий вдох) гетеротермические эндотермы.

Рыжие лягушки каждый день впадают в состояние экономии энергии, известное как оцепенение. Источник изображения: Билл Коллисон / Flickr.

Рыжий лягушонок является примером.Известно, что самая крупная птица, имеющая оцепенение, переходит в это энергосберегающее состояние ночью или ранним утром, особенно в холодные зимние дни, между которыми она питается и функционирует как обычно. Фактически, многие птицы входят в дневное (или ночное) оцепенение, в том числе зимородки и совы, как и многие мелкие млекопитающие.

Так как это связано с гибернацией? Что ж, гибернация — это, по сути, серия приступов оцепенения, каждый из которых длится по несколько дней. Гибернация отличается от ежедневного оцепенения тем, что обычно связана с гораздо более низкими температурами тела и уровнем метаболизма и часто носит сезонный характер.Кроме того, в то время как животные, которые ежедневно впадают в оцепенение, просыпаются и кормятся или кормятся обычным образом, впадающие в спячку животные питаются либо своим телом, либо специально хранимой пищей.

Кто, где, когда?

Когда мы думаем о «типичной» картине спячки, многие из нас склонны думать о медведях, прижимающихся к зиме, таких как знаменитый американский черный медведь.Как и многие другие спящие животные, они откладывают свинью в теплые месяцы, набирая до 13 кг в неделю на богатых углеводами ягодах и другой пище. Они также готовят специальное место для зимней спячки (спячку, если вы хотите получить техническую информацию) — логово, выстланное листьями и ветками. Когда наступает зима, медведи прячутся в своих берлогах и не едят, не пьют, не делают упражнений, не мочатся и не испражняются в течение 100 дней, просыпаются немного легче, но, по-видимому, не становятся хуже изношенными.

Поклонники гибернации, однако, не согласны с тем, действительно ли медведи впадают в спячку.Во время зимнего дремоты температура тела медведя остается относительно высокой, только опускается примерно на 5 градусов по Цельсию. Они также могут передвигаться, а матери могут кормить своих детенышей грудью, что резко контрастирует с жесткими, «замороженными» телами меньших по размеру гибернаторов. По этой причине некоторые люди предпочитают называть это «зимним сном», а не спячкой. Тем не менее, скорость метаболизма медведей в это время сравнима с таковой у других гибернаторов; их сердечный ритм снижается до 4 ударов в минуту, а потребление кислорода снижается примерно на 75 процентов, при этом медведи делают только один или два вдоха в минуту.Это говорит о том, что у зимующих медведей происходят те же физиологические процессы, что и у зимующих животных.

Интерактивный

Кто впадает в спячку?

Проверьте свои знания или угадайте, какое из этих пяти животных впадает в спячку.

Обитающие в Америке колибри не впадают в спячку, но, как и многие другие птицы, они входят в ежедневное (или, в их случае, ночное) состояние оцепенения.Они делают это во время миграции, чтобы сэкономить энергию для следующего этапа путешествия.

Черные медведи ежегодно проводят несколько месяцев в зимней берлоге, но некоторые не считают их «настоящими» спящими. Это потому, что температура их тела снижается всего на 3-5 процентов.

Знаете ли вы, что некоторые австралийские животные впадают в спячку? Ехидны есть — они встречаются по всей Австралии, в том числе в холодных австралийских Альпах.

Обитают в Соединенных Штатах и ​​Мексике, это единственные птицы, которые, как известно, впадают в спячку. Температура их тела падает с 38 градусов по Цельсию примерно до 5 градусов по Цельсию.

Мечтаете провести зиму под дуной? К сожалению, люди не могут впадать в спячку, но ученые обнаружили, что некоторые из наших близких родственников, лемуры, могут.Так что, кто знает — может быть, однажды мы сможем это сделать.

Колибри не впадают в спячку, но, как и многие другие птицы, они входят в ежедневное (или, в их случае, ночное) состояние оцепенения. Они делают это во время миграции, чтобы сэкономить энергию для следующего этапа путешествия.

Колибри

Не переходит в спящий режим

Американский черный медведь

Вид зимовки

Короткоклювая ехидна

Спящий

Обычный бедняк

Спящий

Человек

Не переходит в спящий режим

Посмотреть как инфографику

Медведи не являются «типичными» спящими в другом смысле — они большие.Именно мелкие животные, такие как ежи, летучие мыши, хомяки и белки, склонны к спячке по ряду причин. Во-первых, поскольку для разогрева после спячки у крупных животных потребуется больше времени и потребуется много энергии, для них непрактично впадать в глубокое многодневное оцепенение. Во-вторых, гибернация — одна из немногих стратегий выживания, доступных крошечным существам, которые не могут мигрировать, чтобы избежать смертельной погоды или найти альтернативный источник пищи. И, в-третьих, у более мелких животных более высокое соотношение площади поверхности к объему, а это означает, что они более восприимчивы к потере тепла через кожу.Если вы когда-нибудь задумывались, почему маленькие существа сворачиваются в клубок зимой, вот ваш ответ. Нет, это не для того, чтобы максимально увеличить их привлекательность, а для уменьшения площади поверхности, тем самым сводя к минимуму потери тепла.

Ладно, может, медведи и не впадают в спячку, но спячка случается зимой, в очень-очень холодных местах, верно? Верно?

Ну, опять же, не совсем. Хотя спячка обычно носит сезонный характер, впадающие в спячку животные не всегда выскакивают на долгий сон зимой и просыпаются весной.Например, насекомоядные летучие мыши часто просыпаются от зимней спячки в теплые зимние дни перед тем, как войти в новый период многодневного оцепенения. А зимующие ехидны в австралийских Альпах обычно просыпаются в середине зимы, чтобы спариться.

Что касается действительно очень холодных мест, это правда, что многие животные действительно впадают в спячку, чтобы пережить невероятные перепады температур. Например, арктический суслик Аляски, Сибири и Канады впадает в спячку в течение семи месяцев морозной погоды, температура его тела падает почти до минус 3 градусов по Цельсию! Удивительно, но крови белок удается оставаться жидкой даже при таких экстремальных температурах.

Но спячка не ограничивается, как раньше думали, только несколькими млекопитающими и птицами в очень холодном климате, но встречается у ряда животных, живущих от арктических до тропических. К примеру, толстохвостый карликовый лемур — это зимующее тропическое млекопитающее, обитающее на западе Мадагаскара. Он впадает в спячку в течение длительного засушливого сезона, когда не хватает пищи и воды. Толстый хвост лемура предназначен не только для галочки, но и напрямую связан с его привычками к спячке: в течение восьми месяцев спячки, спрятанный в дупле дерева, лемур питается жировыми отложениями своего хвоста.Толстохвостый лемур был не просто первым тропическим млекопитающим, впадающим в спячку, но и первым известным приматом, который впал в спячку, с тех пор были обнаружены другие виды лемуров, впадающих в спячку.

  • Зимующие сони: съедобные и невероятные

    Быть съедобной соней непросто. Римляне откармливали их в кувшинах и ели как вкусную закуску — отсюда и «съедобная» часть их названия. Хотя в наши дни съедание римлянами — не такая уж большая проблема для съедобного соня, его поедают хищные птицы.Тем не менее, что удивительно, этим европейским млекопитающим удается дожить до преклонного возраста — до девяти лет — очень долгий срок для небольшого грызуна. Как они справляются с такой замечательной выживаемостью?

    Исследователи, изучавшие съедобных соней в неволе, обнаружили, что в нерепродуктивные периоды большая часть населения уходила в подземные норы, чтобы впасть в спячку. И не только на пару месяцев — они спали более 10 месяцев в году! Тем не менее, сони не страдали от климатического стресса или энергетических ограничений во время своего летнего покоя, так зачем им нужно было впадать в спячку?

    Ответ, как предполагают исследователи, заключается в том, что, впадая в спячку, сони избегают поедания хищных птиц, что может объяснить их необычно долгую продолжительность жизни.Другими словами, для некоторых животных спячка может иметь другую функцию, кроме выживания в условиях холода или предотвращения голода — это способ убежать от хищников.

Австралийские спящие люди: переворачивая общепринятые взгляды с ног на голову

В 1980-х годах австралийские ученые совершили прорыв в понимании спячки, когда они обнаружили, что ехидны впадают в спячку.

Ранее ученые, изучающие ехидн в лаборатории, обнаружили, что они очень неохотно впадают в оцепенение, и пришли к выводу, что они не впадают в спячку. Желая продолжить исследования, в конце 1980-х ученые поймали ехидн в австралийских Альпах в Новом Южном Уэльсе. Они имплантировали небольшие термочувствительные радиопередатчики, выпуская ехидн обратно в дикую природу. Отслеживая их движения и температуру в течение зимы, они увидели закономерности, которые очень похожи на модели классических спящих млекопитающих: многодневные периоды оцепенения, перемежающиеся периодическими возбуждениями для разогрева.Они обнаружили, что ехидны спят!

Но значение этого открытия гораздо глубже. Раньше считалось, что спячка — это относительно недавняя эволюционная адаптация, полученная как специализация для жизни в холодном климате. Однако открытие того, что ехидны впадают в спячку, ставит под сомнение эту точку зрения, потому что ехидны — монотремы, а монотремы очень старые с точки зрения эволюции, отделились от других млекопитающих более 120 миллионов лет назад. По мнению исследователей, гибернация может быть гораздо более древним явлением, чем считалось ранее.

Австралийская ехидна — спящая монотрема. Источник изображения: Swee Oon / Flickr.

Итак, теперь у нас есть примеры гибернаторов во всех трех подклассах млекопитающих: плацентарные млекопитающие, сумчатые (например, карликовые опоссумы) и одноплодные. С точки зрения эволюции, как утверждают некоторые ученые, это может указывать на то, что гибернация существовала до того, как общая эволюционная ветвь разошлась (что привело к появлению монотрем, с одной стороны, и сумчатых, с другой). Они предполагают, что спячка — это способность древних млекопитающих, которая, возможно, возникла из способности рептилий к сезонному покою.

Другие утверждают, что, поскольку мы знаем о птице, которая впадает в спячку (бедняк), по этой логике нам фактически пришлось бы проследить спячку до общих, дорептильных предков млекопитающих и птиц, что очень маловероятно. Скорее, они предполагают, что способность впадать в спячку, вероятно, развивалась независимо в каждой из этих групп, а не являлась результатом наличия общего предка. Поскольку способность снижать уровень метаболизма означала, что те животные, которые могли это делать, имели больше шансов выжить, со временем эволюционные процессы отбирались для животных, которые могли впадать в спячку.

Внизу: Характер зимней спячки ехидны в Тасмании, измеренный у самца и самки в течение одного года в одной и той же местности. Участок, показывающий резкие падения и повышения температуры, указывает на спячку, перемежающуюся периодами согревания. Источник изображения: Стюарт Николь (адаптировано).

Самец ехидны

Самка ехидны

  • Крошечный спящий человек: горный карликовый опоссум

    Горные карликовые опоссумы мелкие. Действительно маленький. Это австралийское животное, находящееся под угрозой исчезновения, при весе от 30 до 70 граммов не больше ладони.Так что, возможно, неудивительно, что до 1960-х годов, когда один из них появился в лыжной базе в Виктории, их считали вымершими. С тех пор горные карликовые опоссумы были обнаружены живущими всего в нескольких специализированных местах обитания — на валунных полях высотой более 1400 метров на горах Хиггинботам и Буллер в Виктории, а также в национальном парке Костюшко в Новом Южном Уэльсе.

    Горные карликовые опоссумы, одни из немногих зимующих сумчатых в мире, проводят снежный сезон (примерно с апреля по октябрь) свернувшись клубочком в гнездах на глубине 2–4 метров под снегом.Во время спячки температура их тела падает с 35 до 2 градусов по Цельсию, а скорость метаболизма снижается примерно на 98 процентов. Накопив жир, поедая моль богонг, семена и фрукты в более теплую погоду, они также периодически просыпаются во время спячки, чтобы перекусить сохраненными орехами и семенами.

    Глобальное потепление представляет собой особую проблему для этих уязвимых миниатюрных гибернаторов. Более теплая зима означает более тонкий снег и меньшую изоляцию для их подземных гнезд. Это также означает, что сюда приближаются хищники, которые раньше не пережили бы суровую погоду.Более короткий снежный сезон может также привести к тому, что опоссумы просыпаются от спячки раньше, чем обычно, когда их обычная пища, мигрирующая моль богонг, еще не прибыла.

Горный карликовый опоссум. Изображение предоставлено Робертом Томасом

Чему нас может научить гибернация?

арктических сусликов, тех переохлажденных зимовщиков, которых мы встречали ранее, могут дать ключ к пониманию болезни Альцгеймера.Как и у других гибернаторов, у белок падает метаболизм и внутренняя температура тела (в случае с белками ниже точки замерзания воды), и они периодически просыпаются, чтобы снова вздрогнуть до более разумных температур. Во время спячки мозг белок испытывает невероятную нагрузку; нейроны сжимаются, а связи между ними сжимаются. Но они также демонстрируют невероятную пластичность. Во время периодов возбуждения нейроны белок восстанавливаются — расцветают до более высоких уровней, чем обычно, а затем возвращаются к норме.Считается, что это выздоровление может иметь какое-то отношение к белку, называемому тау, который накапливается в клетках мозга впадающих в спячку белок, а также в мозге людей с болезнью Альцгеймера. Каким-то образом белки могут вычищать тау из своего мозга, когда просыпаются. Как? Ответ может пролить свет на болезнь Альцгеймера и другие нейродегенеративные заболевания.

Понимание того, как мозг арктических сусликов переживает стресс во время спячки, может дать представление о болезни Альцгеймера.Источник изображения: Penn State / Flickr.

Как еще спячка может помочь людям? Некоторые другие области исследований включают:

  • способность клеток и тканей гибернаторов выдерживать очень низкие температуры, понимание которой может позволить нам лучше сохранять и транспортировать человеческие ткани (например, для трансплантации)
  • тот факт, что у животных, находящихся в спячке, не наблюдается разрушения мышц после длительных периодов бездействия, что потенциально может помочь нам предотвратить ухудшение мышц из-за стационарного постельного режима или вылечить мышечные расстройства
  • — отсутствие разрушения костей у животных, находящихся в спячке, даже после длительных периодов малоподвижности, понимание которых может привести к новым способам лечения дегенеративных проблем или заболеваний костей.

А как насчет космических путешествий? мы слышим, как вы спрашиваете. Может ли понимание гибернации позволить людям войти в подобное состояние застоя? Возможно, мы сможем (как предполагают некоторые недавние работы, поддерживаемые НАСА) «проспать наш путь к Марсу» или отправиться в далекие галактики, не нуждаясь в больших запасах пищи или кислорода. Открытие того, что лемуры впадают в спячку, предлагает соблазнительные возможности для спячки человека, потому что, как приматы, они генетически очень похожи на нас. Некоторые исследователи, однако, отмечают, что мы не можем обязательно экстраполировать данные от мелких животных, которые могут впадать в спячку естественным путем, на людей, которые не могут.Тем не менее, от нового понимания роли оцепенения у ряда животных до нового понимания эволюционных процессов, мы можем многому научиться у этих непревзойденных бездельников.

Объяснение режима гибернации: режим «Не беспокоить»

Спящий режим помогает таким животным, как медведи, летучие мыши и даже лягушки, выжить в голодные времена. Но отдых в течение нескольких месяцев также делает их уязвимыми.

Для животных, впадающих в спячку, таких как черные медведи, раннее пробуждение может быть катастрофическим.
Предоставлено Pixabay

Для таких знаменитых любителей зимней спячки, как черные медведи, хищники, такие как горный лев, могут представлять опасность во время зимнего отдыха. Однако более распространенным явлением являются люди — не потому, что они нападают на медведя, а потому, что они могут разбудить его.

Будь то сигнализация соседской машины или семейная собака, нуждающаяся в ранней прогулке, никому не нравится, когда ее вытаскивают из постели раньше запланированного срока.Для животных, находящихся в спячке, ранний будильник — это не просто неудобство — он может быть даже смертельным. Пробуждение от спячки требует много энергии, истощая ее запасы, которые являются ключом к выживанию зимой.

Не только медведи подвергаются опасности, если они просыпаются не в то время. В более холодных районах Северной Америки многие виды летучих мышей зимуют в пещерах, шахтах и ​​других крупных насестах, известных как гибернакула.

Зимой многие популяции летучих мышей собираются вместе в укрытиях, известных как гибернакула.
Предоставлено USFWS / A. Froschauer

В последние годы эти популяции были опустошены болезнью, известной как синдром белого носа, которая вызывается грибком Pseudogymnoascus destructans . Однако сам по себе грибок не смертельный для летучих мышей.

«Летучих мышей убивает то, что грибок заставляет их просыпаться, что очень дорого, — говорит Нэнси Симмонс, ответственный куратор Отдела маммологии музея, специализирующаяся на исследованиях летучих мышей. «Если они просыпаются слишком много раз, сгорает весь жир, накопленный за зиму».

Версия этой истории впервые появилась в зимнем выпуске журнала Rotunda , the Member, за 2017 год.

Животные зимой — спячка

Гибернация

Почему животные впадают в спячку? Это решает некоторые большие проблемы, с которыми они сталкиваются в холодное зимнее время года.И одна из самых больших проблем для большинства животных — найти достаточно еды.

Если основным источником пищи для животного зимой очень мало, например насекомых или зеленых растений, решением может быть спячка. Этот глубокий сон позволяет им сохранять энергию и переживать зиму практически без еды.

Большинство зимовщиков так или иначе готовятся к зиме. Некоторые хранят пищу в своих норах или берлогах, чтобы поесть на короткое время после пробуждения. Многие съедают дополнительную пищу осенью, пока она в изобилии.Он накапливается в виде жира, который позже может быть использован для получения энергии.

У гибернаторов есть два вида жира: обычный белый жир и специальный бурый жир (коричневая жировая ткань). Бурый жир образует пятна возле мозга, сердца и легких животного. Его основная цель — обеспечить дополнительное тепло телу. Он также посылает быстрый прилив энергии, чтобы сначала согреть эти органы, когда пришло время просыпаться.

Настоящие гибернаторы погружаются в такой глубокий сон, что их трудно разбудить, и они могут кажутся мертвыми. Температура их тела падает, дыхание и сердцебиение замедляются. существенно.Например, пульс сурка в спячке замедляется с 80 до 4 удара в минуту, и его температура упадет с 98 F до 38 F. Если его температура упадет слишком низко, он слегка проснется и будет дрожать, чтобы немного согреться.

Другие настоящие спящие животные включают прыгающую мышь, маленькую коричневую летучую мышь, восточного бурундука и некоторые виды сусликов.

Есть даже птица, которая, кажется, настоящая спячка. Называемый серо-белой бедняжкой, он родственник козодоев и обитает в горах Колорадо.

Если животное живет в местности с мягкой зимой, оно может впадать в спячку ненадолго или не впадать в спячку вовсе. Однако даже в суровую погоду спящие люди могут просыпаться на короткие периоды каждые несколько недель, чтобы воспользоваться своей «туалетной комнатой» и поесть, если есть еда.

Другие животные, находящиеся в спячке, не испытывают серьезных изменений температуры, частоты сердечных сокращений и дыхания. Такие животные, как скунсы, еноты и некоторые бурундуки, легко спят, их легко разбудить. Они могут спать в самую суровую погоду и просыпаться, чтобы побродить и поесть в более мягкую погоду.

Медведи — самые крупные зимующие животные. Хотя частота сердечных сокращений гризли или черного медведя может упасть с нормальных 40-50 ударов в минуту до 8-12, его температура снижается лишь незначительно, что позволяет ему быстро просыпаться. Эти медведи уникальны еще и тем, что, в отличие от других спящих, они не едят, не пьют и не выделяют никаких выделений во время спячки, которая может длиться до шести месяцев.

Как животные узнают, что пора впадать в спячку? Это все еще предмет исследования. У животных, находящихся в спячке, в крови есть что-то, что называется HIT, или триггер, вызывающий спячку.Недавние исследования показывают, что это какой-то опиат, химически связанный с морфином. По мере того, как дни становятся короче, температура меняется, а еды становится мало, HIT вызывает спячку. Как и почему это происходит, до сих пор остается загадкой.

Есть и другие животные, которые ежедневно впадают в спячку или переходят в спячку. Многие крошечные теплокровные животные имеют огромные потребности в энергии. Некоторым из них трудно потреблять достаточно еды, чтобы поддерживать себя. Чтобы сохранить энергию, животные, такие как колибри и маленькие коричневые летучие мыши, на определенную часть дня переходят в спящий режим.

Так же, как есть места, где зимой не хватает пищи и воды, есть и другие места, где этих ресурсов не хватает в летние месяцы. Например, во многих средах жаркий и сухой сезон. Чтобы выжить, некоторые животные переходят в спячку (‘es-ti-vat), что сравнимо с зимней спячкой. В то время как северные суслики проводят лето в еде и готовятся к зимней спячке, суслики, живущие в юго-западной пустыне, могут избежать сильной летней жары, проводя отдых в своих норах.

Другие способы пережить зиму

Гибернация — не единственная стратегия выживания в зимнее время, которую используют животные. Вместо этого животные могут: мигрировать, приспосабливаться или находить убежище ….

Easy Science Projects

Узнайте больше о стратегиях зимнего выживания животных, птиц и насекомых …. Попробуйте эти проекты →

Что такое спячка и почему ее делают животные?

Листья падают с деревьев, и температура становится все холоднее.Когда вы готовитесь к зиме и прижимаетесь к одеялу, животные также готовятся к большим морозам.

Типичная зимняя сцена, где не так много еды. Изображение предоставлено: Public Domain Pictures

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 пропитание в районах северных широт. Вокруг не так много растений, орехов или других существ, которые можно было бы съесть.Решение? Чтобы животные настолько снизили свои потребности в энергии, что им не нужно было быть активными в зимние месяцы. Это состояние называется гибернацией.

Что такое гибернация?

Спящий режим не спящий

Иногда гибернацию называют «глубоким сном», но это совершенно неточно. Во время сна мозг большую часть времени отдыхает. Температура тела, дыхание и частота сердечных сокращений различаются, но не в значительной степени. Гибернация — это скорее приостановленная анимация.В спячке мозг никогда не отдыхает — он проявляет ту же активность, что и бодрствующий мозг, но с подавленной активностью. Как ни странно, животные, которые выходят из спячки, проявляют признаки недосыпания и часто вынуждены спать несколько дней, чтобы отдохнуть.

Гибернация определяется как продолжительный период снижения температуры тела, метаболизма и частоты дыхания. По сути, это состояние, подобное коме, от которого нелегко разбудить.

Готовимся

Во-первых, животные едят много дополнительной пищи, чтобы накапливать запасы жира для зимней спячки.Этот жир будет кормить животное всю зиму, так что его должно хватить! Медведи увеличивают потребление калорий с 8 000 до 20 000 в день при подготовке к зиме. Эта энергия хранится в виде белого и коричневого жира. Бурый жир — это особый вид жира, который выделяет тепло более эффективно, чем белый жир. Животные потребляют бурый жир очень медленно, и он дает животному быстрый заряд энергии, когда он выходит из спячки весной. Некоторые животные берут с собой закуски, когда впадают в спячку, поэтому они собирают эту пищу и осенью.

Затем животным нужно найти укрытие, чтобы перезимовать. Они выбирают место, защищенное от холода, например, пещеру, норку или полое бревно.

Мне уютно! Изображение предоставлено: Pixabay

. Различные подсказки сигнализируют о подходящем времени для перехода в спячку. Эти сигналы зависят от животного, но низкие температуры окружающей среды, короткие дни, сигналы внутренних часов или недостаток пищи могут вызвать начало гибернации.

Какие животные впадают в спячку?

Медведи не впадают в спячку!

Забавно, это первое животное, которое приходит на ум, когда большинство людей думают о спячке, но медведи не настоящие спящие животные.Правда, на зиму они садятся на корточки, и их жизненные показатели снижаются. Однако они не сильно снижают температуру тела и легко просыпаются без негативных последствий. Однако медведей часто классифицируют как спящих, потому что у них похожее поведение, и их легче сгруппировать таким образом.

Медведи не настоящие спящие. Изображение предоставлено: debbiedejager

Тогда кто это делает?

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 за пределами зимы.Многие животные впадают в спячку, например, лягушки, рыбы, черепахи и змеи. Многие мелкие млекопитающие также впадают в спячку, включая скунсов, бурундуков, ежей, белок, мышей и летучих мышей. Есть даже одна птица, которая впадает в спячку, простая бедняжка.

Единственная птица, впадающая в спячку, — это обыкновенная бедняжка. Изображение предоставлено: Коннор Лонг

Как низко он идет?

Спячка полностью меняет распорядок жизни этих животных. Во-первых, многие спящие люди вообще не едят и не пьют. Поэтому они не какают и не мочатся.Мочевина из мочи расщепляется на аминокислоты и перерабатывается в организме. Животные не обезвоживаются не потому, что получают то, что им нужно, из накопленного жира.

Поскольку животные мало что делают в спячке, клеткам не требуется такая же энергия. Поэтому им не требуется столько кислорода, и сердцу не нужно так часто перекачивать кровь.

Животные, впадающие в спячку, претерпевают серьезные изменения.

  • Частота дыхания снижается на 50-100%.
  • Обычно частота пульса составляет от 3 до 10 ударов в минуту.
  • Метаболизм снижается до 2% от нормы.

Теперь несколько примеров этих экстремальных минимумов у реальных животных. Коробчатая черепаха вообще не дышит, но поглощает кислород через кожу. Его сердце бьется только раз в 10 минут. Летучие мыши дышат каждые 2 часа, и их сердцебиение снижается с 1000 ударов в минуту до 25. Частота сердечных сокращений бурундука снижается с 200 ударов в минуту до 5. Ежики дышат только один раз каждые 3,5 часа!

Млекопитающее, реже всего дышащее во время спячки.Изображение предоставлено: Тони Уиллс

Некоторые животные претерпевают еще более серьезные изменения. Да, даже более экстремально, чем бездыхание в течение 3 часов. Температура тела арктического суслика опускается ниже нуля. Из-за этого температурного стресса теряется плотность костей, мозговой ткани и даже зубы. Но весной все это отрастает, как будто ничего не произошло. Двоякодышащая рыба покрывается слизистой оболочкой, в которой она может прожить 3 года без воды. Он дышит через маленькую дырочку — невероятно!

Одна из немногих рыб, способных дышать воздухом, может прожить до 3 лет без воды! Изображение предоставлено: Джоэл Эброуд

Другие разновидности гибернации

  • Эволюция: Оборотная сторона спячки, животные, которые любят спасаться от жаркой и сухой погоды в неактивном состоянии.Например, в жаркие месяцы некоторые рептилии, амфибии, моллюски замирают и их дыхание замедляется.
  • Brumation: Как в спячке, но для рептилий. Это вызвано холодной погодой и более короткими днями. Рептилии нуждаются в воде во время брумации.
  • Оцепенение: ввод животного в состояние бездействия и снижение температуры тела. Гибернация подпадает под это определение, но не обязательно надолго; животное может впасть в оцепенение на несколько часов для экономии энергии.

Кто знал, что спячка была такой ужасной! Возможно, этой зимой вам больше понравится отопление в помещении и еда из продуктовых магазинов.

Гибернация — обзор | Темы ScienceDirect

Спящий режим, гипотермия и жир

Спящий режим — это гипотермическое состояние, при котором животные экономят энергию в холодное время года, снижая температуру тела, метаболизм, дыхание и частоту сердечных сокращений.Это позволяет животным пережить зиму на жировых отложениях, которые иначе не протянули бы зимой. Зимуют животные обычно в защищенном, хорошо изолированном месте.

Существует несколько различных состояний, которые обычно называют гибернацией: настоящая гибернация, торпор и деннинг. Термин «переохлаждение» является общим и широким, потому что он может возникать в различных ситуациях, от спячки до охлаждения в результате несчастных случаев.

С этой терминологией не всегда соглашаются.Я буду использовать «настоящую гибернацию» для состояния глубокого сна, из которого животные не могут быстро проснуться. Иногда для обозначения истинной гибернации использовали оцепенение, но этот термин следует использовать для временного переохлаждения. Деннинг описывает ситуацию, обычную для медведей и барсуков, при которой животные входят в состояние, подобное глубокому нормальному сну, только с небольшим снижением температуры тела. Люди обычно называют это «спячкой», но это совершенно неверно. По-настоящему зимующие животные могут снизить температуру тела до нескольких градусов выше нуля.При таких низких температурах частота пульса и дыхания снижается до минимума. У многих гомеотермных животных спячка прерывается возбуждением, когда животное восстанавливает нормальную температуру тела перед тем, как снова войти в спячку.

Примеры настоящих гибернаторов — летучие мыши, ежи, сони, сумчатые и змеи.

Среди птиц козодои, такие как обыкновенная бедняжка, могут впадать в настоящую спячку (Jaeger, 1949).

Осенью, перед переходом в зимнюю спячку, летучие мыши могут использовать временное оцепенение как подготовку к зимней спячке.В таких случаях они будут ночевать в относительно прохладных местах, даже если доступны более теплые. Более низкая температура окружающей среды облегчает им снижение температуры тела и метаболизма во время дневного ночевки, тем самым экономя жир на время зимней спячки (Speakman and Rowland, 1999).

Поскольку настоящая гибернация и оцепенение связаны с глубоким снижением скорости метаболизма, эти стратегии позволят сэкономить много энергии. Деннинг, с другой стороны, можно рассматривать как стратегию, позволяющую избежать нехватки пищи, поскольку животные в этом состоянии будут поддерживать нормальную температуру тела.Прежде чем войти в зимнее логово, медведи и барсуки накапливают большие запасы жира. Этих жировых отложений хватит на зиму, если животное будет поддерживать свой BMR, базальный уровень метаболизма, что имеет место, если оно спит. В противном случае их будет недостаточно, потому что метаболизм активного животного будет в несколько раз больше, чем BMR.

Деннинг не экономит столько энергии, как настоящая спячка, но имеет то преимущество, что животное может реагировать и вести себя немедленно, если, например, хищник входит в логово.Это означает, что на протяжении всего периода выгула медведь или барсук могут быстро просыпаться и «вести себя». Например, самки медведей будут рожать своих детенышей и ухаживать за ними зимой, оставаясь в берлоге. Вот почему никогда не следует тыкать медведя в спячку, даже если он «впадает в спячку».

С другой стороны, животное, находящееся в настоящей спячке, будет беспомощным, если на него нападет хищник. В Европе большие синицы охотятся на летучих мышей, когда они находятся в глубокой спячке. Поскольку летучие мыши не могут реагировать в этом состоянии, члены колонии летучих мышей могут быть убиты один за другим при последующих посещениях синиц.Когда большие синицы делают это, они едят только мозги летучих мышей (Estók et al. , 2009).

До сих пор я обсуждал жир только как способ сохранения энергии, но в контексте спячки может быть и другой эффект жира. Обычный жир — белый, но есть также коричневый жир (BAT, коричневая жировая ткань). Этот вид жира не только изолирует, но и выделяет тепло. Бурый жир содержит гораздо больше митохондрий и капилляров, чем белый жир. Бурый жир встречается у новорожденных, но он также был обнаружен у животных, находящихся в спячке, например, летучих мышей (Smalley and Dryer, 1963).Бурый жир будет выделять тепло, когда летучая мышь выходит из состояния переохлаждения. Считается, что это важно для возбуждения.

Преимущество гипотермического состояния у животных, находящихся в спячке, заключается в снижении расхода энергии. Таким образом, переохлаждение можно рассматривать как альтернативу накоплению энергии, баланс можно улучшить не только за счет накопления, но и за счет экономии.

Действительно ли медведи впадают в спячку? — Национальный лесной фонд

Животные разработали множество стратегий, чтобы пережить зиму, время, когда не хватает еды и воды.Некоторые мигрируют в районы, менее подверженные воздействию холода, некоторые сопротивляются или приспосабливаются к воздействию зимних явлений, например, отращивают более густую шерсть. Заяц-снегоступы идет еще дальше: их более толстая зимняя шерсть соответствует цвету снега — это приспособление, известное как камуфляж. Другие животные устраиваются на долгую зимнюю дремоту.

Когда мы думаем о стратегиях, которые используют животные, чтобы пережить зиму, мы часто представляем себе птиц, летящих на юг, и медведей, спящих в пещерах. Однако не многие животные по-настоящему впадают в спячку, и медведи относятся к ним.Медведи входят в более легкое состояние сна, которое называется оцепенением.

Спячка — это добровольное состояние, в которое животное входит, чтобы сохранить энергию, когда пищи не хватает, и минимизировать воздействие зимних элементов. Во время спячки животное понижает температуру тела, замедляет частоту дыхания, частоту сердечных сокращений и скорость метаболизма — скорость, с которой его тело использует энергию. Спячка может длиться дни, недели или месяцы в зависимости от вида. Во время спячки бурундуки снижают частоту сердечных сокращений с обычных 350 ударов в минуту до почти незаметных 4 ударов в минуту.Бурундуки не спят всю зиму, однако они просыпаются каждые несколько дней, чтобы поесть запасенной пищей, помочиться и испражняться.

Спячка вызывается сокращением продолжительности дня и гормональными изменениями у животного, которые диктуют необходимость экономии энергии. Перед тем, как впасть в спячку, животные обычно накапливают жир, чтобы помочь им пережить зиму. Многие, например бурундук, просыпаются на короткое время, но по большей части настоящие спящие животные остаются в этом состоянии с низким энергопотреблением всю зиму.Пробуждение требует времени и расходует запас энергии животного.

Многие животные, которые когда-то думали впадать в спячку, в том числе медведи, на самом деле входят только в более легкое состояние сна, называемое оцепенением. Как и спячка, оцепенение — это тактика выживания, используемая животными для выживания в зимние месяцы, и вызывается она более низкими температурами и снижением доступности пищи. Торпор также вызывает снижение частоты дыхания и сердечных сокращений, а также снижение скорости метаболизма. Немного снижается температура тела медведя. Медведи могут спать более 100 дней без еды, питья и отходов! Медведи действительно могут превращать мочу в белок.

В отличие от гибернации, оцепенение не является добровольным и часто длится более короткие периоды времени. В течение активного периода дня животные в оцепенении поддерживают нормальную температуру тела, дыхание и частоту сердечных сокращений. Но пока они неактивны, они погружаются в более глубокий, чем обычно, сон, что позволяет им сохранять энергию и пережить зиму.

Основное различие между спячкой и оцепенением заключается в том, что во время оцепенения животное может быстро проснуться, чтобы избежать опасности, или, если есть возможность, выйти из логова, чтобы покормиться.При пробуждении расходуется энергия и возникают сильные тряски и мышечные сокращения, похожие на дрожь. Потери энергии компенсируются тем, сколько энергии сохраняется в торпидном состоянии. Самки медведей пробуждаются от оцепенения, чтобы родить.

Входит ли животное в спячку или впадает в оцепенение, во многом зависит от размера животного, более мелкие животные склонны впадать в спячку, а более крупные животные — к оцепенению.

Животные, являющиеся настоящими спячками, включают грызунов, таких как бурундуки, оленьи мыши, сурки и суслики.Пчелы, змеи и некоторые летучие мыши также впадают в спячку. Медведи, еноты и скунсы — все «легкие спящие», которые используют оцепенение, чтобы пережить зиму.

Крис Бахман — директор программы по дикой природе Земельного совета. Раньше он работал учителем естественных наук в средней школе — страстно желая рассказать следующему поколению о нашей лесной дикой природе. Он всю жизнь является защитником окружающей среды и любит работать с молодыми людьми, создавая защитников окружающей среды для будущего.Крис заядлый путешественник и опытный следопыт за дикой природой.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.