Loading Posts...

Зимняя спячка у животных

Зима — неприятное время для большинства животных: и холодно, и голодно… Хорошо бы, чтобы она как-нибудь прошла мимо. Скажем, лег спать осенью, а проснулся – уже весна!

C приближением морозов (а часто и задолго до них) очень многие животные впадают в спячку. Правда, зимняя спячка – это не просто сон. Она требует основательной подготовки и перестройки всей физиологии организма.

Больше всего любителей проспать зиму – среди насекомых. Во-первых, потому, что насекомых вообще много: видов насекомых больше, чем видов всех остальных животных, вместе взятых. Но главное – потому, что они теряют активность при температурах ниже нуля, в отличие от теплокровных существ. Но для насекомых теплокровность невозможна: при их размерах она означала бы такие потери тепла, которые нельзя было бы возместить даже при изобилии еды – не говоря уж о зимней бескормице.

Некоторые насекомые, подобно птицам, улетают в более теплые края – как, например североамериканская бабочка монарх. У других насекомых взрослые особи к зиме погибают, а зиму переживают яйца или куколки, которые на время холодов прерывают свое развитие. У третьих зимуют личинки, живущие в непромерзающей среде – в водоемах (как, например у стрекоз) или глубоко в почве. Муравьи на зиму уходят в подземные камеры муравейника, где температура остается положительной даже в самые лютые морозы, и питаются накопленными за лето запасами.

Но очень многие насекомые на зиму просто забираются в укромное место и остаются там неподвижными до самой весны. Однако трещины в коре и пустоты в пнях от морозов не спасают – все подобные укрытия промерзают насквозь. А вместе с ними – и тела зимующих в них насекомых.

С АНТИФРИЗОМ В ТЕЛЕ

Случись такое среди лета (скажем, если бы бабочка или муха случайно залетела в морозильную камеру), это означало бы верную смерть: вода при замерзании расширяется, и микроскопические кристаллики льда своими острыми краями рвут клеточные мембраны во всех тканях. Но перед уходом на зимовку организм насекомого перестраивается. Из клеток и тканей уходит лишняя вода – остается только необходимый минимум. А в том, что осталось, резко увеличивается концентрация «антифризов» – веществ, препятствующих образованию льда, прежде всего глицерина. Густой «кисель» из воды, глицерина, Сахаров, белков и прочих веществ даже в самые сильные морозы не образует губительных кристалликов.

Читать:  Закавказский полоз (Zamenis hohenackeri)

Такой способ зимовки даже трудно назвать спячкой: насекомое превращается в мерзлую мумию, все жизненные процессы в его теле практически прекращаются. Впрочем, в этом есть свои преимущества: можно не бояться того, что замороженный организм задохнется в толще почвы или что ему не хватит запаса питательных веществ, чтобы дожить до весны. Хотя небольшой запас «топлива» насекомые перед зимовкой всё же делают: он им понадобится весной, когда еды будет еще мало, а сделать надо будет многое.

ХИТРОСТИ ЗЕМНОВОДНЫХ

Примерно так же зимуют некоторые земноводные. Лягушки и тритоны тоже способны зимой промерзать насквозь, а по весне оттаивать и продолжать жить, как ни в чем не бывало. Они могут вернуться к жизни, даже если провели в замороженном состоянии многие годы. В 1972 году на северо-западе Чукотки из слоя вечной мерзлоты геологи извлекли глыбу льда с вмороженным в нее редким тритоном – сибирским углозубом. Когда лед растаял, амфибия ожила.

Дальнейшее исследование показало, что она, словно сказочная Спящая красавица, пролежала в своем хрустальном саркофаге около 90 лет. Однако другие земноводные и все пресмыкающиеся предпочитают зимовать в непромерзающих убежищах. Некоторые лягушки зимуют в водоемах, зарываясь в ил. Хотя при этом лягушка пребывает в оцепенении, жизнь в ней всё же теплится. Необходимые для этого питательные вещества лягушка накапливает до зимовки, а кислород получает из воды прямо через кожу. И тем же путем удаляет вырабатывающуюся в ее теле углекислоту.

Казалось бы, для пресмыкающихся такой путь закрыт: их кожа многослойная, и газообмен через нее невозможен. Однако болотная черепаха тоже зимует под водой. Задний отдел ее кишечника образует выросты-пузыри, густо оплетенные кровеносными сосудами и способные заполняться водой. Полностью обеспечить кислородом активную черепаху эти «водяные легкие», конечно, не могут. Но они позволяют ей подольше находиться под водой, не всплывая. А зимой того кислорода, что поступает через них, хватает для поддержания минимального уровня обмена. Возможно, именно это «ноу-хау» сделало болотную черепаху самой северной черепахой в мире: по Днепру ее ареал доходит до Смоленска, а по Волге – до Ярославской области.

Читать:  Тяньшанский медведь

У рептилий, зимующих на суше, таких проблем нет, зато им нужно надежное укрытие от морозов. Многие змеи (ужи, гадюки) на зимовку собираются в пустующих норах или внутри куч сена и хвороста, сплетаясь там в массивные клубки из многих десятков особей. И хотя уровень обмена веществ у зимующих змей падает в несколько раз, весь клубок выделяет достаточно тепла, чтобы поддержать в укрытии положительную температуру.

КОГДА МЕХ НЕ СПАСАЕТ

У млекопитающих температура тела не зависит от температуры окружающей среды, так что они могли бы быть активны и зимой. Многие так и делают – те, для кого зимой есть хоть какая-то пища. Но, например насекомоядным зимой кормиться совсем нечем. А морозный воздух беспощадно вытягивает из их маленьких тел драгоценное тепло – не спасает даже самый теплый мех. Единственный выход – впасть в спячку. Насекомоядные и некоторые наземные грызуны спят обычно в собственных норах, которые у крупных грызунов (например у сурков) могут уходить вглубь почвы до трех метров. Летучие мыши предпочитают зимовать в пещерах (где температура почти одинакова что в январе, что в июле), а там где их нет, – в дуплах и человеческих постройках. В дуплах же проводят зиму и древесные грызуны, название которых – сони – говорит само за себя.

Но даже и в глубокой утепленной норе разница между температурой тела зверька и температурой воздуха слишком велика – а значит, велики и теплопотери. Этак никакого нагулянного осенью жира не хватит, чтобы продержаться до весны! Поэтому у всех без исключения зимоспящих мелких зверьков температура тела во время спячки очень сильно снижается. У сурков – до 4-5 градусов, у летучих мышей – до 1-3, а у некоторых мелких видов она иногда бывает даже слегка отрицательной (при этом кровь и тканевая жидкость не замерзают из-за высокой концентрации растворенных в ней веществ). Частота дыхания у сурка снижается с 25 до 4-5 раз в минуту, у ежа-с 40-50 до 6-8, а то и до одного вдоха в минуту. А соня в состоянии спячки может и вовсе перестать дышать минут на десять.

Читать:  Жуки мертвоеды (Silphidae)

Примерно в той же пропорции падает частота сердечных сокращений, а общее количество тепла, выделяемого телом, снижается в десятки раз. Правда, грызуны, у которых в норе обычно есть запасы еды, могут иногда проснуться и слегка перекусить – чтобы потом снова впасть в спячку.

ПРЕЖДЕВРЕМЕННЫЙ ПОДЪЕМ

Самый знаменитый любитель зимнего сна – это, конечно, бурый медведь. Он же является самым большим животным, залегающим на зиму в спячку. Впрочем, ученые не любят называть зимнее состояние медведя «спячкой»: оно мало походит на глубокое оцепенение сурков или ежей и больше напоминает обычный сон – только длящийся четыре-пять месяцев подряд. Температура тела у медведя понижается всего на несколько градусов (с 37 до 31), уровень обмена веществ остается почти обычным. Медведь спит чутко и в случае тревоги (лай собак, выстрелы, любая возня у входа в берлогу) просыпается и выскакивает наружу.

Даже если тревога оказалась ложной, медведь уже не может снова уснуть, как это сделали бы в такой ситуации барсук или енотовидная собака. Ему остается только шататься по зимнему лесу в безуспешных поисках хоть какой-нибудь еды – за что таких медведей и называют «шатунами». Голод делает шатуна очень опасным – при встрече с человеком он, не задумываясь, нападет на него. Если преждевременная побудка произошла не в самом конце зимы, шатун обречен: до весны он не доживет. Впрочем, зимовка – опасный период для наших зимоспящих животных, от бабочек до хомяков. Несмотря на всяческие удивительные приспособления далеко не все, кто заснул осенью, проснутся весной.

Подписывайтесь на наши каналы в Яндекс Дзен и Телеграмм
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments
Loading Posts...