какие млекопитающие впадают в спячку

Кто впадает в спячку?

Зимняя спячка – очень интересный и сложный процесс, заслуживающий нашего внимания и наблюдений. В зимнюю спячку впадают животные, проживающие, в своем большинстве, в умеренном климате (теплое лето и холодная зима). Для многих животных спячка является единственным способом выживания во время морозной зимы, так как в это время им очень сложно добыть себе питание.

Во время зимней спячки (или гибернации) у животного замедляются процессы жизнедеятельности и обмена веществ, а также пульс и частота дыхания. Животное начинает готовиться к спячке за несколько месяцев до начала холодов. Перед спячкой он накапливает жир для того, чтобы пережить этот сложный период.

Существует также оцепенение и анабиоз, характеризующиеся более крепким сном и еще большим замедлением внутренних процессов.

На первом месте в этом рейтинге стоит, конечно же, всем известный медведь. Однако, оказывается, только три вида медведей впадают в спячку (бурый, черный и гималайский). Остальные же медведи (в том числе, белые) в спячку не впадают.

Сон медведя не такой крепкий, как у других животных, впадающих в спячку. Медведь спит чутко и поверхностно. Температура тела практически не понижается, и все внутренние процессы работают в привычном ритме. Однако, будить медведя в спячке крайне не рекомендуется. Разбуженный медведь очень агрессивен, зол и опасен. Часто медведь просто шатается по лесу, расходуя свою накопленную до зимы энергию и теряя свои жировые запасы. Такие медведи называются «шатунами».

За время спячки медведь может потерять до половины собственного веса.

Ежи не делают запасов на зиму, так как питаются, преимущественно, насекомыми. Поэтому им приходится запасаться жиром в летний сезон, а зимой спать. К зиме (в октябре) ежи жиреют и впадают в спячку, находя себе убежище в густых кустах, углублениях почвы, засыпанных опавшей листвой, среди лесного хвороста. Просыпается еж только с прекращением заморозков.

3. Суслик.

Суслики относятся к животным, которые очень долго могут пребывать в спячке, до 9 месяцев в году. После пробуждения, у них наступает чаще всего непродолжительный период бурной активности.

Не все летучие мыши впадают в спячку. Это напрямую зависит от климата и среды обитания. Если температура в районе обитания рукокрылых падает зимой ниже нуля, они либо впадают в спячку в пещерах или других защищенных местах, либо мигрируют в более теплые места. Спячка напоминает глубокий сон, при котором сердцебиение едва заметно, а дыхание замедляется до одного вдоха-выдоха за 5 мин. У активного зверька температура тела составляет 37-40° C, во время спячки же она опускается до 5°C.

Все сурки, независимо от вида, впадают в зимнюю спячку.

Исследования показали, что сурки предпочитают растения, богатые полиненасыщенными жирными кислотами, более высокая концентрация которых в жировой ткани спящих животных помогает им переносить во время зимней спячки более низкие температуры. К концу лета сурки накапливают до 800-1200 г жира, что составляет до 20-25 % их веса. Во время спячки жизненные процессы у сурков почти замирают: температура тела падает с 36-38 до 4,6-7,6 °C, дыхание замедляется до 2-3 вдохов в минуту вместо нормальных 20-24, а сердцебиение — до 3-15 ударов в минуту вместо 88-140. Зимой сурки не питаются и почти не двигаются, существуя за счет запасов накопленного жира. Однако, поскольку расходы энергии во время спячки низкие, весной сурки нередко просыпаются достаточно упитанными, с запасом 100-200 г жира.

На зиму барсуки погружаются в сон. Так же, как у медведей, он почти не сопровождается понижением температуры тела и замедлением основных жизненных функций. К осени барсук накапливает значительные запасы подкожного жира, так что вес его увеличивается чуть ли не вдвое. Ко времени залегания нора его уже вычищена, гнездовая камера наполнена свежей подстилкой, входные отверстия барсук, залезая последний раз в нору, забивает землей и листьями. Если на зиму в одном общем «барсучнике» залегает несколько зверей, то каждый спит в отдельной гнездовой камере. Звери перестают появляться на поверхности после выпадения первого снега. Весной они пробуждаются с началом активного снеготаяния, когда среднесуточная температура переходит нулевую отметку.

Австралийская ехидна плохо приспособлена не только к холоду, но и к жаре, поскольку у неё нет потовых желез, а температура тела очень низкая — 30-32 °C. При жаркой или холодной погоде она становится вялой; при сильном похолодании впадает в спячку продолжительностью до 4 месяцев. Запасы подкожного жира позволяют ей при необходимости голодать месяц и более.

С началом осенних ночных заморозков тушканчики впадают в спячку в глубоких норах с несколькими зимовочными камерами, запасов на зиму они не делают.

9. Холоднокровные.

Холоднокровные позвоночные животные: земноводные (лягушки, тритоны), пресмыкающиеся (ящерицы, змеи), и рыбы при наступлении холодов, впадают в анабиоз (или оцепенение), при котором все внутренние процессы замедляются настолько, что иногда животное можно принять за мертвое. Зимнее оцепенение наступает у них при понижении температуры окружающей среды. Животные прячутся в укромных местах (в норах, под корягами) и впадают в оцепенение до наступления весны.

Другой вид оцепенения – «летнее оцепенение». В него впадают животные – жители жарких стран, при выгорании растительности. Например, степные черепахи при летнем оцепенении «высыхают», то есть, теряют очень много воды. В зимнюю же спячку впадают следующие виды черепах: средиземноморская, среднеазиатская, черепаха Германа и зубчатая черепаха.

Большое количество насекомых тоже впадает в спячку или анабиоз. У насекомых этот процесс носит название «диапауза». Перед началом холодов они находят себе укромные места, прячутся в землю, под кору деревьев, забиваются в углы и трещины и впадают в глубокий сон. Например, пауки, жуки и бабочки прячутся на зиму под корой деревьев или пней, пчелы зимуют в дуплах.

Как бы то ни было, с началом весны и приходом тепла, все эти животные оживают, пробуждаются от крепкого сна, покидают свои теплые зимние убежища для того, чтобы начать новый цикл своей жизни.

Читайте и комментируйте наши материалы прямо сейчас! Делитесь своим мнением, нам очень важно знать, что именно Вам нравится на нашем портале! Оставляйте отзывы, делитесь ссылками на сайт в социальных сетях и мы постараемся удивлять вас еще более интересными фактами и открытиями! Уделив всего лишь пять минут времени, Вы окажете неоценимую поддержку порталу и поможете развитию сообщества ЗООГАЛАКТИКА!

Источник

Какие животные впадают в спячку зимой? Список, характеристика и фото

Зимняя спячка (гибернация) – удивительный физиологический процесс, необходимый для выживания некоторых видов животных. Медведи – самые известные животные, впадающие в спячку, но они не единственные. Черепахи, змеи, древесные лягушки, сурки, насекомые – это примеры других животных, которым также свойственна та или иная форма гибернации. Предлагаем Вам познакомиться с некоторыми видами животных, которые любят подремать до прихода весны.

Толстохвостый лемур

Толстохвостый лемур – единственный известный примат, который в течение длительного периода времени находится в состоянии спячки и оцепенения. Эндемик Мадагаскара, толстохвостый лемур впадает в спячку в зимний засушливый сезон (с апреля по октябрь), когда не хватает воды. Эти животные также ведут ночной образ жизни, их рацион состоит из насекомых, других мелких животных, фруктов и цветов. Масса взрослого лемура составляет около 160 грамм.

Коробчатые черепахи

Как и другие рептилии, черепахи пойкилотермные, а это означает, что они не могут вырабатывать тепло собственного тела и вместо этого получают тепло из окружающей среды. Чтобы сэкономить энергию, черепахам необходимо брумировать, когда наступают холода. Подобно гибернации, брумация – это период бездействия зимой; однако, в отличие от зимней спячки, брумация не подразумевает сон. Коробчатые черепахи обычно роют глубокую яму и брумируют в течение трех-четырех месяцев.

Сурки

Сурки, которые традиционно используются для предсказания погоды, являются настоящими зимовальщиками. Период зимней спячки может длиться до пяти месяцев, и за это время сурок теряет четверть своей массы тела. Во время зимней спячки частота сердечных сокращений у них сокращается с 80-100 до 5-10 ударов в минуту, температура тела снижается с 37° C до 2-3° C, а дыхание замедляется с 16 до 2 вдохов в минуту.

Американский белогорлый козодой

Американский белогорлый козодой является единственной известной птицей, впадающей в состояние близкое к спячке. Ограниченный запас пищи и низкие температуры приводят к тому, что эти птицы впадают в оцепенение. В то время как другие птицы мигрируют на юг или входят в кратковременное оцепенение, как колибри, американский белогорлый козодой может находиться в оцепенении на протяжении нескольких месяцев. Во время оцепенения у них значительно снижается частота дыхания, температура тела и частота сердечных сокращений.

Ближе к концу осени ежи впадают в состояние оцепенения. В процессе подготовки они ищут подходящие места для строительства своих гнезд, обычно в большой куче листьев или под старыми зданиями и сараями. Ежики, как правило, просыпаются во время спячки каждые два-четыре дня или реже один раз в месяц. Когда ежи просыпаются, они могут перебраться в новое убежище.

Древесные лягушки

Если зимой или ранней весной вы найдете лягушку, которая не двигается, это может быть зимующая древесная лягушка. Во время зимней спячки сердце древесных лягушек фактически перестает биться, и от 35 до 45 процентов их тела замерзает. Древесные лягушки на самом деле проходят через замораживание и оттаивание несколько раз в течение зимы. Весной лягушки оттаивают и снова начинают процесс кормления и спаривания.

Улитки

Не все улитки впадают в спячку, но когда они это делают, это очень интересный процесс. Улитки могут впадать в спячку в любое время года, ели погодные условия экстремальны: в жаркую погоду этот процесс называют эстивация, а в холодную – гибернация. Поскольку они имеют место для зимней спячки (раковину), то готовы к любым погодным условиям. Во время зимней спячки улитки используют слизь, чтобы запечатать свои раковины и защитить себя от холодов. В зависимости от вида улитки могут зимовать до нескольких месяцев.

Скунсы

Скунсы не являются истинными спящими животными, но, как и ежи, они могут входить в состояние оцепенения. В северных районах скунсам свойственны более продолжительные периоды оцепенения, длящиеся несколько месяцев; в южных районах период покоя намного короче. Во время оцепенения скунсы проводят больше времени в своих норах, иногда просыпаясь в поисках еды. Они также дышат медленнее, имеют более низкую температуру и частоту сердечных сокращений.

Почти все змеи испытают некоторую форму брумации (гибернация для хладнокровных животных), хотя продолжительность периода покоя зависит от ареала. Например, змеи в северных регионах могут брумировать в течение нескольких месяцев, а в южных – всего несколько недель. Когда световой день становится короче, змеи понимают, что приближается зима. Во время брумации змеи испытывают периоды бодрствования, когда они выползают за пределы своего места отдыха, чтобы попить.

Шмели

Не все пчелы впадают в спячку, но шмели это делают. Жизненный цикл шмелей начинается весной, когда матка выходит из зимней подземной спячки. Сначала она откладывает выводки рабочих пчел, затем – новых маток и самцов. В конце цикла старая матка и рабочие пчелы умирают. Новые матки обильно кормятся, роют подземные гнезда для зимней спячки, и цикл начинается снова.

Летучие мыши

Летучие мыши впадают в состояние оцепенения при понижении температуры, так как им нужно беречь энергию. Оцепенение у летучих мышей может длиться от пары часов до месяца. За это время их сердцебиение может снижаться с 200-300 до 10 ударов в минуту. Иногда летучие мыши используют энергию солнца для пассивного согрева и выхода из оцепенения.

Медведи

Интересно, что самое известное своей зимней спячкой животное, медведь, на самом деле не впадает в спячку. Вместо этого медведь переходит в состояние «зимнего сна», характеризующееся лишь слегка замедленным метаболизмом и стабильной температурой тела. В случае опасности животное может проснуться и отправится на поиски новой берлоги.

Источник

Какие млекопитающие впадают в зимнюю спячку?

Какие млекопитающие впадают в зимнюю спячку?

Как у тех животных, о которых мы рассказывали до сих пор, так и у млекопитающих зимняя спячка — это биологическое приспособление для переживания неблагоприятного сезона года. Несмотря на то, что животные с постоянной температурой тела обычно переносят условия холодного климата, недостаток подходящей пищи зимой стал причиной приобретения и постепенного закрепления в процессе эволюции некоторыми из них этого своеобразного инстинкта — проведения неблагоприятного зимнего сезона в неактивном состоянии зимней спячки.

По степени оцепенения многие ученые различают три типа зимней спячки:

1) легкий (факультативный), выражающийся в легком оцепенении, которое легко прекращается (еноты, барсуки, медведи, енотовидные собаки);

2) периодически прекращающаяся зимняя спячка, характеризующаяся полным оцепенением, сопровождающимся пробуждением только в более теплые зимние дни (хомяки, бурундуки, длинноухие ночницы — летучие мыши);

3) настоящая непрекращающаяся зимняя спячка, представляющая собой стабильное, продолжительное оцепенение (суслики, ежи, сурки, тушканчики, сони и большинство видов летучих мышей)[7].

Прежде считали, что зимняя спячка и оцепенение возникают в результате несовершенства терморегуляционной системы млекопитающих в условиях похолодания, что таким способом выражается определенная «примитивность» в организации и дефекты механизмов физиологического контроля. В последнее время тщательные исследования многих ученых из различных стран показали, что зимнюю спячку не следует объяснять недостаточностью терморегуляции, наоборот, это превосходно отрегулированное физиологическое состояние. Следовательно, сходство между находящимися в состоянии зимней спячки млекопитающими с постоянной температурой тела и животными с непостоянной температурой тела (например, лягушками или ящерицами) лишь кажущееся.

Чтобы зимоспящие млекопитающие впадали в состояние гибернации, необходимы многие внешние и внутренние факторы. Наравне с внешними факторами (температура, свет, наличие пищи и др.) на наступление зимней спячки оказывает влияние ряд внутренних (терморегуляция, эндокринная и нервная деятельность и др.). В природе основными стимулами для впадания в состояние зимней спячки являются понижение температуры и уменьшение продолжительности дня. В процессе эволюции эти факторы утвердились в качестве надежного сигнала, свидетельствующего о приближении неблагоприятных зимних дней, лишающих животных пищи. Однако недостаток пищи не всегда служит основной причиной впадания в состояние зимней спячки. В климатических условиях с резко разграниченными зимними и летними периодами зимняя спячка протекает с точностью, характерной для природных явлений, но в географических районах с менее резкими различиями между летом и зимой она наступает в разное время и зависит преимущественно от степени похолодания.

Зимней спячке млекопитающих предшествует определенная физиологическая подготовка организма. Она состоит прежде всего в накоплении запасов жира, главным образом под кожей, в полостях тела, на всей протяженности кишок, в грудной области (бурая жировая ткань). У некоторых спящих зимой млекопитающих подкожный жир достигает 25 % общей массы тела. Например, все виды сусликов еще в начале осени толстеют и усиленно синтезируют углеводы, увеличивая вес своего тела втрое по сравнению с весенне-летним весом. У сурка (Marmota bobac) вес подкожного и внутреннего жира в июне составляет 10–15 г, в июле — 250–300 г, а в конце августа — 750–800 г. Барсук (Meles meles) накапливает до нескольких килограммов жира. Большие запасы подкожного жира накапливают и представители семейства сонь (Myoxidae) — садовые, лесные, мышевидные и орешниковые. Особенно заметно толстеет соня-полчок (Glis glis). В Древнем Риме сонь ловили сразу же после того, как они впадали в зимнюю спячку, когда они наиболее жирные. Запеченные, они представляли собой желанный деликатес для трапезы знатных римских патрициев.

Перед зимней спячкой значительно толстеют и ежи, и бурые медведи, а также и все летучие мыши.

Другие млекопитающие, например хомяки (Cricetus cricetus и Mesocricetus auratus) и бурундуки (Tamias sibiricus), не накапливают больших запасов жира, а делают запасы пищи в своем убежище, чтобы пользоваться ими в периоды своего краткого пробуждения зимой.

Во время зимней спячки все виды млекопитающих лежат неподвижно в своих норах, свернувшись в клубок. Так лучше всего сохранить тепло и ограничить теплообмен с окружающей средой. Зимние квартиры многих млекопитающих — это естественные пустоты стеблей и дупла деревьев.

Мышевидная соня зимует в выкопанной ею норке в земле, а лесная соня — не только в дуплах, но и в трещинах скал. Другие зимоспящие животные, например летучие мыши, проводят период гибернации чаще всего в пещерах, на необитаемых чердаках и в помещениях; они засыпают многочисленными колониями, повиснув головой вниз. Третьи, например суслики, сурки и другие, предварительно выкапывают в земле норы, где и проводят период зимней спячки. Бурундук тоже выкапывает норы из двух камер (одна из них служит складом, а другая — жильем). Сурок выкапывает норы с пятью-шестью выходами, которые перед зимней спячкой заделывает изнутри землей.

Из насекомоядных млекопитающих еж, готовясь к зимней спячке, собирает в укромном месте мох, листья, сено и устраивает себе гнездо. Но «поселяется» в своем новом доме лишь тогда, когда температура долгое время удерживается ниже 10 °C. Перед этим он обильно питается, чтобы накопить энергию в виде жира. Еж — один из немногих животных, которые месяцами не прерывают свою зимнюю спячку, если их спокойствие не будет нарушено сильными внешними раздражителями[8].

Среди грызунов, распространенных в наших географических широтах, существует несколько видов, впадающих в зимнюю спячку, — обыкновенный хомяк, суслик, соня-полчок (Glis glis), садовая соня (Elomys quercinus), орешниковая соня (Muscardinus avellanarius) и мышевидная соня (Myomimus personatus). Эти 4 вида сонь не запасаются дополнительной пищей потому, что периоды их спячки длятся очень долго, а расход энергии ничтожен.

В то время как соня-полчок, садовая и мышевидная сони проводят зимнюю спячку в одиночестве в своем зимнем убежище, в гнезде орешниковой сони иногда можно обнаружить несколько впавших в состояние гибернации экземпляров.

Обыкновенный хомяк (Cricetus cricetus) принадлежит к числу животных, которые часто пробуждаются и потому нуждаются в большом количестве энергии. Накопленного осенью жира, иногда достигающего 40 % их веса, оказывается недостаточно. Вот почему хомяк вынужден запасаться продуктами питания, количество которых достигает 5 — 10 кг. Всякий раз, когда он просыпается, он уничтожает часть из этих запасов и таким образом поддерживает свои энергетические резервы. Хомяк живет в норе, выкопанной в земле. Каждую осень животное достраивает свое убежище на глубине до 2 м. Собирая листья и стебли растений, он готовит себе теплое гнездо. Прежде чем впасть в зимнюю спячку, он закупоривает землей все выходы из своего убежища. Таким образом он не только изолируется от холода, но и защищается от своих врагов — хорьков и горностаев.

В зимнюю спячку впадает и его родственник — сирийский золотистый хомяк (Mesocricetus auratus). Вот уже несколько десятилетий его искусственно разводят и используют как лабораторное животное. В лабораторных условиях при постоянной температуре 20–22 °C золотистый хомяк почти потерял свою способность впадать в состояние зимней спячки, тогда как в природе он пребывает в состоянии гибернации почти всю зиму. Однако наши наблюдения показывают, что в лабораторных условиях при понижении температуры до 9 °C и уменьшении светового дня он впадает в зимнюю спячку даже при наличии пищи в клетке.

В результате наших наблюдений над сусликами, пойманными в природе и содержащимися в виварии, установлено более позднее наступление зимней спячки (к концу ноября) и более раннее пробуждение — еще в середине февраля (в природе суслики находятся в состоянии гибернации от сентября до середины марта). Причиной этого является значительно более высокая температура (12–16 °C) в помещениях по сравнению с температурой в природных условиях. Но помещенные в холодильник, где температура 6–9 °C, суслики засыпали беспробудно, впадали в полное оцепенение до момента, когда их извлекали из камеры и переносили в помещение с более высокой температурой (даже до конца апреля). Просыпались они сильно истощенными, так как все накопленные энергетические запасы были израсходованы. У сусликов, содержащихся в течение второго и третьего года жизни в лабораторных условиях при постоянной температуре 20–22 °C, мы наблюдали, что некоторые из них не впадали в зимнюю спячку, а остальные впадали, но ее продолжительность была значительно сокращена. Это объясняется изменением условий (постоянная температура и обеспеченность пищей), благодаря чему постепенно начинают изменяться и наследственно приобретенные поведенческие реакции.

В состояние гибернации впадают почти все виды летучих мышей. Еще в конце лета и начале осени они накапливают много жиров и гликогена. Зимуют они чаще всего колониями от десятка до сотен и тысяч экземпляров. Их зимняя спячка отличается от спячки упомянутых уже видов животных. Летучие мыши не устраивают специальные гнезда, а зимуют в защищенных от холода местах — в пещерах или дуплах, старых штольнях шахт или на чердаках домов. Животные висят на стенах и чердаках головой вниз, плотно прижавшись друг к другу. Боясь отморозить некоторые части тела, например большие уши у некоторых видов, они свертывают их и накрывают крыльями. Другие виды летучих мышей накрывают крыльями все тело, словно пелериной. Воздух между телом и летательными перепонками служит своеобразным изолятором и уменьшает потерю тепла. Установлено, что во время зимней спячки летучие мыши часто просыпаются, чтобы переменить место своего «жительства», если оно окажется влажным, холодным или расположено на сквозняке. Это доказано с помощью маркировки находящихся в состоянии гибернации летучих мышей. Во время зимней спячки летучие мыши не потребляют пищу и живут только за счет накопленных резервов (жиров, достигающих 15–20 % их массы).

Несмотря на то что в природных условиях некоторые виды летучих мышей впадают в зимнюю спячку, а другие — нет, установлено, что их реакция на понижение температуры воздуха одинакова. У видов, сохраняющих нормальную температуру тела при похолодании, наблюдаются изменения, типичные для теплокровных животных. Одновременно с понижением температуры воздуха увеличивается потребление кислорода, что является отражением нарастающих потребностей в энергии для поддержания температуры тела. Но для летучих мышей, впадающих в состояние оцепенения, характерна низкая интенсивность обмена веществ. Например, находящиеся в состоянии оцепенения при 15 °C летучие мыши потребляют в 40 раз меньше кислорода, чем в активном состоянии, и соответствующих запасов жира им может хватить на период времени, в 40 раз больший.

Экономию энергии при переходе в состояние оцепенения анализировал в своих исследованиях американский ученый Тейкер в 1965–1966 гг. Потребление кислорода в период зимней спячки определяется сравнительно легко, но нужно иметь в виду и количество энергии, необходимой для того, чтобы тело согрелось при выходе из этого состояния. Ученый исследовал калифорнийского мешетчатого прыгуна (Perognathus californicus) и установил, что при кратковременном оцепенении расход энергии на то, чтобы согреться, составляет значительную часть общих расходов энергии.

Прыгун весит около 20 г. Для него характерно то, что он легко впадает в состояние оцепенения при температуре окружающей среды от 15 до 32 °C. Если температура понижается ниже 15 °C, нормальное состояние оцепенения нарушается, и животное не может выйти из него самостоятельно. Другими словами, при охлаждении ниже 15 °C прыгун не способен выработать такое количество тепла в своем организме, чтобы началось его согревание. Тейкер установил, что прыгун легко впадает в состояние оцепенения и при ограничении нормы питания. При постепенном уменьшении количества пищи периоды оцепенения у него становятся все более продолжительными. Благодаря этому вес прыгуна не уменьшается даже в том случае, если количество пищи сократить в 3 раза по сравнению с тем, которое он потребляет в нормальных условиях, находясь в активном состоянии. Тейкер направил усилия на то, чтобы установить, с чего начинается процесс оцепенения. Имевшиеся у него данные по производству и расходу тепла на всех стадиях оцепенения позволили ученому ответить на этот вопрос. Оказалось, что переход к такому состоянию происходит в результате того, что при понижении температуры воздуха ниже критической отметки (около 32,5 °C) прекращается терморегуляторное поддержание уровня обмена веществ. При более низкой температуре понижение обмена приводило к понижению температуры тела. Другими словами, не было необходимости в особом механизме, который повышал бы расход тепла. Раз температура тела начинала понижаться, замедлялся обмен веществ, и животное впадало в состояние оцепенения, при котором выделение тепла в теле, как и температура тела, продолжало понижаться. Пробуждение прыгуна происходило при температуре выше 15 °C, причем потребление кислорода увеличивалось в 10–15 раз. Пробуждение являлось активным процессом, требовавшим значительного расхода энергии в течение сравнительно длительного периода, пока температура тела не достигала нормального уровня. Понижение температуры продолжалось около 2 ч, и общее потребление кислорода за это время составляло 0,7 мл на 1 г веса тела. Для согревания до нормальной температуры тела были необходимы 0,9 ч при потреблении кислорода 5,8 мл на 1 г веса тела. Таким образом, при переходе в состояние оцепенения, а затем при непосредственном выходе из этого состояния потреблялось 6,5 мл кислорода на 1 г веса тела в течение 2,9 ч. В то же время для поддержания нормальной температуры тела в течение 2,9 ч при температуре воздуха 15 °C прыгун потреблял бы 11,9 мл кислорода на 1 г веса тела. Следовательно, благодаря оцепенению этот грызун израсходовал 65 % той энергии, которая необходима для поддержания его нормальной температуры тела за тот же отрезок времени. Тейкер установил, что более длительные периоды оцепенения, например в течение 10 ч, дают еще большую экономию энергии. В конечном итоге он показал, что самый большой расход энергии связан с периодом пробуждения. При десятичасовом цикле на этот период приходилось 75 % всего расхода энергии.

Зимняя спячка бурых медведей (Ursus arctos) является факультативной. В природе летом этот медведь накапливает толстый слой подкожного жира и непосредственно перед наступлением зимы устраивается в своей берлоге для зимней спячки. Обычно берлога покрывается снегом, так что внутри значительно теплее, чем снаружи. Во время гибернации накопленные жировые запасы используются организмом медведя и как источник питательных веществ, а также предохраняют животное от замерзания. Температура его тела падает, ритм ударов сердца и дыхания сильно замедляется. Заметно понижается и обмен веществ, в связи с чем уменьшается и расход питательных веществ. Известно, что иногда в теплые зимние дни или в случае опасности медведь просыпается и даже выходит из берлоги, а затем снова засыпает в той же берлоге или в другом месте. Но обычно возвращение его к нормальной жизнедеятельности происходит весной, когда становится теплее и температура его тела повышается. Более продолжительное время, обычно до конца апреля, в своих берлогах задерживаются только самки, которые рождают там детенышей.

В природе, если зимы довольно теплые, особенно тогда, когда бурый медведь не накопит достаточного количества подкожного жира, он может не впасть в зимнюю спячку. В некоторых современных зоопарках, в которых медведей содержат в специальных помещениях с климатическим оборудованием, обеспечивающим постоянную температуру 20–25 °C; они вообще не засыпают.

Интерес к уникальным данным относительно гибернации медведей обусловлен поисками современной медицинской науки. Зимняя спячка черного медведя может служить моделью для подбора диеты при хронической почечной недостаточности. В организме животного, впадающего в зимнюю спячку, отсутствуют обычные конечные продукты распада белка, а концентрация в крови аминокислот, белка, щелочных солей и т. п. остается неизменной на протяжении всей зимы. Кроме того, азот в брюшной полости не накапливается. Вот почему если ученым удастся получить в чистом виде вещество (предположительно гормон), поступающее в организм из гипоталамуса медведей, с помощью которого регулируются жизненные процессы во время зимней спячки, то они смогут успешно лечить людей, страдающих заболеванием почек. Если замедлить распад белков, то сократится образование мочевины и таким образом можно будет защитить организм больного человека от излишка этого отравляющего вещества. Если удастся выделить этот предполагаемый гормон, появится надежда создать на его основе препараты для лечения ряда болезней (хронических заболеваний почек, бессонницы, ожирения и др.).

Раскрытие «тайны» медведей может заинтересовать и специалистов космической медицины с точки зрения будущих сверхдальних космических полетов. Этот интерес обусловливается тем фактом, что медведи спят 3–5 месяцев в году, а нечто подобное может быть применено и к космонавтам, Что дает возможность экономить запасы продуктов питания, которые нельзя взять в космический корабль в необходимых количествах[9].

К впадающим в зимнюю спячку млекопитающим относится и очень интересная и своеобразная ехидна (Tachyglossus aculeatus). Она относится к подклассу первозвери (Prototheria), семейству ехидновых (Echidnidae). Обитает в Австралии, на островах Новой Гвинеи и на острове Тасмания. Ехидна — сухопутное роющее животное, покрытое волосами и острыми иглами на спине, обладает длинным клювом.

Ехидна откладывает 1–2 яйца, которые носит в своей кожной сумке. Там вылупляются детеныши, которых она кормит из находящихся над сумкой молочных желез.

Группа ученых под руководством Шмидта — Нильсена в 1966 г., а также Анджи и Илий в 1968 г. исследовали это интересное животное в активном состоянии и в период зимней спячки. Они установили, что, когда ехидна бодрствует, она поддерживает нормальную температуру тела даже при понижении температуры воздуха ниже 0 °C. Но если ехидну оставить при температуре 5 °C без пищи, она быстро впадает в состояние зимней спячки. При этом частота сердечных сокращений падает в десять раз (см. таблицу), температура тела понижается приблизительно до +5,5 °C, а потребление кислорода сокращается в 10 раз.

В 1971 г. группа американских ученых с целью установить, за какое время зимоспящие животные впадают в спячку, провела телеметрические измерения температуры кожи и внутренней температуры тела, а также и электрокардиографические исследования с помощью вживленной под кожу радиокапсулы. В опыте использовали четырех ежей, трех сурков, четырех сонь-полчков и четырех садовых сонь. Животных содержали в лаборатории при температуре 4–6 °C. Ежи, сурки и садовые сони впадали в состояние оцепенения уже за первые 24–48 ч, тогда как сони-полчки — только через десять суток.

Иногда в более теплые зимы животные, впадающие в зимнюю спячку, просыпаются, чтобы в это время поесть, если они запаслись пищей, и снова засыпают. Так, например, у летучих мышей выявлено много индивидуальных различий в характере зимней спячки. Доказано, что у сусликов периоды пробуждения составляют 7 % времени их пребывания в состоянии зимней спячки, причем они повторяются в среднем 1 раз каждые 11 суток и длятся по несколько часов. В это время животные расходуют столько резервов из своего организма, сколько за 10 суток зимней спячки. Хомяки тоже просыпаются через каждые несколько дней.

Читайте также

МЛЕКОПИТАЮЩИЕ В ЮРЕ

МЛЕКОПИТАЮЩИЕ В ЮРЕ Теперь остается рассказать о млекопитающих. О том, какие сведения о них дошли до нас со времен 150-миллионолетней давности. Первая находка была сделана в 1764 году в окрестностях Оксфорда в Англии. Это были челюсти маленьких млекопитающих. Но определить

Почему в природе многие животные и растительные организмы впадают в различные состояния мнимой смерти?

Почему в природе многие животные и растительные организмы впадают в различные состояния мнимой смерти? Зимний сезон неблагоприятен для многих представителей мира животных и растений как из-за низкой температуры, так и резкого сокращения возможностей добывать пищу. В

Впадают ли в зимнюю спячку рыбы?

Впадают ли в зимнюю спячку рыбы? Своеобразным путем приспосабливаются к низким температурам воды зимой и некоторые виды обширного класса рыб (Pisces). Обычная температура тела у рыб непостоянна и соответствует температуре воды или слегка ее превышает (на 0,5–1 °C). При

Пресмыкающиеся тоже впадают в зимнюю спячку

Пресмыкающиеся тоже впадают в зимнюю спячку Из класса пресмыкающихся (Reptilia) почти все виды нашей фауны зимой впадают в состояние зимней спячки. Низкие зимние температуры — основная причина этого явления. Например, если взять даже летом какую-нибудь змею и поместить ее на

Есть ли птицы, впадающие в зимнюю спячку?

Есть ли птицы, впадающие в зимнюю спячку? Итак, мы выяснили, что большинство животных с непостоянной температурой тела, которая зависит от окружающей среды, впадают в состояние зимней спячки. Но удивительно, что и многие животные с постоянной температурой тела, например

Какие перемены наступают у впадающих в зимнюю спячку млекопитающих?

Какие перемены наступают у впадающих в зимнюю спячку млекопитающих? С физиологической точки зрения зимняя спячка млекопитающих характеризуется ослаблением всех функций жизнедеятельности организма (см. таблицу) до того минимума, который позволил бы им пережить

Можно ли «привить» животным зимнюю и летнюю спячку?

Можно ли «привить» животным зимнюю и летнюю спячку? Современной фармакологической науке известно немало химических снотворных веществ, вызывающих впадание в глубокий сон. Однако эти синтетические соединения обычно обладают вредным побочным действием, еще более

Куда впадают реки Тигр и Евфрат?

Куда впадают реки Тигр и Евфрат? Исторические документы свидетельствуют, что до V века нашей эры (всего полтора тысячелетия назад) реки Тигр и Евфрат впадали в Персидский залив, причем каждая из них имела собственное устье. Однако с тех пор интенсивное земледелие в долинах

Какие сухопутные млекопитающие самые быстрые?

Какие сухопутные млекопитающие самые быстрые? Самым быстрым из сухопутных млекопитающих является гепард, который, догоняя добычу, способен развивать на короткой дистанции скорость до 110 километров в час. В беге на длинные дистанции лидером среди млекопитающих является

Млекопитающие

Млекопитающие Агути (Dasyprocta aguti) — крупные (до полуметра в длину) грызуны, населяющие северную половину Южной Америки. Высокие ноги, короткий, почти не выступающий из шерсти хвост и блестящий жесткий мех придают агути совершенно своеобразную внешность. Обитают в сырых,

Млекопитающие

Млекопитающие Американский лось относится к тому же виду, что и европейский лось (Аlсеs alces), от которого отличается необычайно широкими лопатообразными рогами с большим количеством отростков. Многие исследователи рассматривают американского лося в качестве подвида.

Млекопитающие

Млекопитающие В отличие от рассмотренных до сих пор животных зародыши млекопитающих развиваются в утробе матери, что существенно усложняет (и без того весьма трудное) изучение их поведения, поэтому по эмбриональному поведению млекопитающих накоплено значительно

2. Млекопитающие

2. Млекопитающие Из строки 4 видно, что EQ первых млекопитающих, появшихся приблизительно 225 миллионов лет назад, составлял 0,25. Это было пятикратным увеличением по сравнению с рептилиями, от которых они эволюционировали, и первым квантовым скачком в увеличении EQ и

Источник