• Не только сон: все о спячке

Медведь, свернувшийся клубком, 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.

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 упущенное из-за медленного сна.

Итак, если гибернация - это не сон, тогда 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 познакомимся поближе и узнаем.

Устройство энергосбережения

Несмотря на то, что со сном связаны физиологические изменения (такие как замедленное дыхание и частота сердечных сокращений), они не так 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 экзотермическими организмами.

Эктотермныеживотные - это те, температура тела которых зависит от температуры окружающей среды.Эндотермы, напротив, могут регулировать температуру собственного тела, генерируя внутреннее тепло (сжигая топливо). 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.

Ярко-коричневый лягушачий рот является примером. Самая крупная птица, известная как оцепенение, она 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 зимой к земле, 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.

Однако поклонники гибернации не согласны с тем, впадают ли медведи в спячку на самом деле. Во время зимнего дремоты температура тела медведей 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 спящих; 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.

Кто впадает в спячку?

Проверьте свои знания или сделайте предположение, чтобы узнать, какое из этих пяти животных впадает в спячку.