Кто ложится в зимнюю спячку. Звери зимой. Зачем так долго спать
Зимняя спячка.
Зимняя спячка – это не просто приспособление животных к суровым испытаниям. Для многих животных – это единственный шанс пережить зиму и избежать голодной смерти.
Медведь – это настоящий мохнатый гигант. Он очень крупный и сильный.
Любит медведь полакомиться различными злаками, корневищами, орехами и ягодами. Медведь обожает половить рыбку. Часами он готов стоять неподвижно на берегу водоема и выжидать свою добычу. Медведь готов вытерпеть много сотен укусов пчел, чтобы отведать свое излюбленное лакомство - мед.
Но вот всего этого разнообразия зимой практически нет. И наш «хищный вегетарианец» зимой впадает в спячку.
Перед тем как впасть в спячку медведь сооружает себе берлогу. Строят свое жилище медведи из веток и стволов. Старается уйти в глухие чащобы. Но прежде чем впасть в спячку, медведь наедает себе много жира. Знаете ли Вы, что медведь не всю зиму спит? Бывает зимой медведь просыпается и выходит немного побродить, а затем возвращается и снова засыпает. Зимой у медведицы рождаются медвежата. И как любая заботливая мать, медведица заботится о своих малышах.
Какие животные еще впадают в спячку?
Бурундук, сделав полную нору под деревом запасов, засыпает «без задних ног». Его можно брать на руки и пытаться разбудить, но Ваши попытки бесполезны. Этого «соню» не добудиться.
Набравший жиру ёжик готовит себе уютное гнездышко в глубоких ямках или норках. Спит ежик зимой свернувшись в клубочек. Только вот засыпает он не сразу. Первое время ёж часто просыпается, а потом снова засыпает. Каждый его сон становится все длиннее и длиннее.
Летучие мыши задолго до прихода зимы нашли себе укромную пещерку или чердак. И время от времени они просыпаются и снова засыпают. В периоды бодрствования летучие мыши могут поискать себе пропитание.
Не спящие зимой дикие животные.
Задолго до наступления холодов животные отращивают более теплую и густую шерсть. Многие из них создают запасы еды и утепляют свое жилье.
Одним из таких запасливых зверьков является белка. Еще в теплое время она сделала себе домик в дупле или на крепком суку. Жилище белки утеплено сухими мхами, сеном и листочками. В домике у белки обязательно имеется два входа. Грызун на зиму запас много орехов, желудей, шишек и грибов.
Свои припасы белка прячет по всему лесу: под старыми пнями, в пустых дуплах и корнях деревьев. Выходит из домика белка только тогда, когда нужно забрать припасы из тайника.
Лось – это настоящий гигант. Еды ему нужно очень много. Зимой лоси могут жить в одиночку или вместе. Чем питаются лоси зимой? Лоси любят есть кору молодых осинок, побеги молодых сосен. У лосей очень крепкие и крупные зубы. Когда в округе нет молодых побегов, своими зубами лоси перетирают и грубую кору у старых деревьев. Отдыхают лоси закопавшись в снег.
Большим копытным приходится нелегко зимой. Но еще труднее кабанам. Если зима стоит мягкая, без снега, то кабаны достают разные корешки и листочки. Могут съесть и грызуна. В лютые морозы или большие снегопады кабаны часто голодают, становятся слабыми и беззащитными перед хищниками. Для своего спасения кабаны сбиваются в стаи и только ночью выходят на поиски еды.
Волки - это самые опасные лесные хищники. Шерсть у них зимой становится густой и длинной. Такая шерсть помогает перенести волку зимние холода. И даже в сильные морозы волк может спать на снегу, укрыв свой нос пушистым хвостом. Как только начинает темнеть, волки выходят на охоту. В поисках пищи волки проходят очень большие расстояния. Порой многие десятки километров. Охотятся они на зверей любого размера в одиночку или стаей. Слаженные действия всей стаи помогает выжить волкам.
Истинным хозяином леса зимой является лиса. Рыжая хитрюга зимой и летом ходит в шубе одного цвета. Только шерсть становится густой с толстым подшерстком. По снегу лисица ходит не проваливаясь, благодаря лапкам, покрытым шерстью. Лисы живут в норах. Но многие плутовки спят прямо на снегу. Они прикрывают свой нос большим пушистым хвостом. Лисица не делает припасов. Поэтому каждый день она выходит на охоту. Часто лисы пробираются к деревням воровать домашних птиц. Довольно часто лисица ловит зайцев. Но основной пищей лисиц зимой являются мыши.
На зиму мыши запасаются семечками и засушивают ягоды. Они очень прожорливы и каждый день им необходимо много еды. В снежные зимы мыши роют длинные ходы в сугробах. Мышки любят прятаться в стогах сена и перебираться в сараи и дома человека.
Бобры – большие труженики. Дружная семья всю осень строит свою прочную хатку, валя осины, ивы и другие деревья. Вход в хатку всегда устроен под водой. Враг не подберется. Да и вода зимой теплее, чем воздух
Зимой заяц беляк меняет серую шубку на белую. У зайца русака цвет шубки становится только чуть светлее. Зимой подушечки лапок у зайцев покрываются шерстью. Поэтому у зайцев лапки сильно не мерзнут. А еще, поэтому зайцы могут убегать от хищников по скользкому льду. В отличии от многих других грызунов он не делает припасов. Питается только тем, что может найти зимой: маленькими веточками и молодой корой ивы, березы и осины. Настоящие лакомство для зайца – это замерзшие ягоды. Поэтому зимой ему очень туго. Днём зайцы прячутся от хищников в норках, вырытых в сугробах. Поесть зайцы выходят в темное время суток. Спят они на снегу.
Зима – это самое трудное время года для зверей. Тяжела и опасна жизнь животных в эту суровую пору.
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.
Следует знать, что далеко не все животные впадают в зимнюю спячку. Животные, не впадающие в спячку, продолжают вести активный образ жизни.
Животные, когда впадают в спячку, могут проспать от пяти до восьми дней. При этом они сворачиваются в клубок, для меньшей потери тепла. Пока животное спит, его органы работают, также как и при обычной жизни.
После отдыха, чтобы восстановить силы, животное должно поесть.
Животное может показаться мертвым, когда находится в спячке, - это потому, что оно совсем неподвижно. Дыхание и пищеварение замедляются, сердце работает медленно. Поэтому температура тела доходит до 10 градусов по Цельсию.
В этом состоянии животное использует свои жировые запасы, накопленные за лето.
Если животное хорошо приспособится, то в зимней спячке может провести несколько месяцев, - например, так долго спят медведи и ежи.
Так для чего же животные впадают в зимнюю спячку?
Делают они это для того, чтобы восполнить временное отсутствие еды. Зимой медведь никак не найдет небольших млекопитающих и фруктов, а еж насекомых для пропитания.
Место, где животное впадает в спячку, имеет огромное значение. Еж под корнями деревьев выкапывает нору, где и зимует, а медведи любят спать в берлогах, где нет ветра и не холодно. Медведь может погибнуть от недостатка еды, если его разбудить во время спячки. Еще следует знать, что чтобы медведю снова вернутся в спячку, ему нужно много сил и энергии, которых у него зимой может не оказаться.
Все животные без исключения предпочитают активному бодрствованию покой, ночной или дневной. Особенно они любят впадать в или каталепсию. В странах с климатом холодным и умеренным привычное времяпрепровождение животных – полугодовая зимняя спячка.
Спячка – это наследственная реакция живых организмов на перепады температур, сформировавшаяся миллионы лет назад.
Пережить эти перепады было можно, лишь научившись регулировать свою собственную температуру при наступлении холодов или жары. От умения переспать тяжелое время зависела жизнь животного.
Так природа позаботилась о своих созданиях – это умение им пригодится, если климат на Земле снова изменится.
Спячка характеризуется замедлением и обмена веществ у животных в периоды, когда пища малодоступна, а значит невозможно сохранять активность и высокий уровень метаболизма.
Подготовка к спячке
Готовясь к длительному сну, животные накапливают запасы питательных веществ, их вес за счет жира может увеличиться на 40%, а также запасают корм. Питание в подготовительный период богато жирными кислотами, повышающими иммунитет и устойчивость к длительному оцепенению.
Грызуны располагаются на зимовку семьями или в одиночку. Норы, которые они прорывают, могут тянуться внутрь на три и более метра. В них устраиваются склады зерен, орехов и семечек для поддержания жизненных сил.
Укрытие (дупло, пещера, нора) подбирается с учетом безопасности, защищенности от хищников, и микроклимата: температура убежища должна быть немного выше нуля, даже при сильных морозах снаружи.
Животные по способу поддержания температуры тела подразделяются на:
- Эндотермных , сохраняющих за счет внутренних ресурсов теплорегуляцию. К ним относятся все теплокровные организмы: млекопитающие, птицы.
- Эктотермных , их температура зависит от окружающей среды. Относятся к ним холоднокровные организмы (пресмыкающиеся, земноводные, рыбы).
Виды спячек по длительности:
- Суточные (у летучих мышей и колибри).
Этот вид глубокого сна может происходить в любом сезоне, как у млекопитающих, так и у птиц. Физиологические процессы менее замедлены, чем при сезонной спячке. Температура тела опускается обычно до 18°С, в редких случаях - ниже 10°С, обмен веществ снижается на треть.
- Сезонные - зимние (гибернация) или летние (эстивация).
Зимняя (гибернация) спячка не является однородным состоянием и прерывается на короткие периоды «отогревания» организма: температура тела ненадолго повышается и усиливается энергообмен. Температура организма обычно понижается до 10°С и ниже. У длиннохвостых сусликов она опускается до 3°С. Обмен веществ составляет 5%, а иногда замедляется до 1% от нормального состояния.
- Нерегулярные , у белок и енотовидных собак, при наступлении неблагоприятных условий внезапно.
К слову, человек тоже может внезапно впадать в оцепенение, но при этом сохраняет сознание. Так проявляется тяжелое психическое расстройство двигательной функции.
почему животные впадают
Зимняя спячка
Зима – для многих животных нелегкое испытание. Перелетные птицы, чтобы попасть в теплые края, преодолевают огромные расстояния. Звери, которые не могут покинуть места с холодным климатом, приспосабливаются к смене времени года по-своему: они погружаются в сноподобное состояние.
При понижении температуры окружающей среды до пяти градусов тепла по Цельсию, спать укладываются жуки и бабочки, жабы и лягушки, ящерицы и змеи, медведи и ежи. Инфузории, амебы и водоросли, собираясь в большой шар, укутываются в предохранительную оболочку.
Зарываются в ил караси и карпы. Летучие мыши дремлют в пещерах по шесть месяцев, повиснув вниз головой.
Летняя спячка
Летняя спячка или диапауза (временная остановка развития, состояние физиологического покоя) обеспечивает выживание организмам в засушливые периоды года. Рыбы спят, укутавшись в ил на дне высохших водоемов. Черепахи и грызуны, лишенные корма, засыпают до зимы, когда от зноя высыхают болота и растения.
Некоторым обитателям тропиков также свойственно засыпать на длительный период: африканские ежи спят около трех месяцев, а насекомоядные Мадагаскара - около четырех.
Рекорд спячки побивают грызуны. Девять месяцев подряд спит суслик-песчаник. Впадая в конце июля в летнюю спячку, животное переходит в зимнюю, не просыпаясь.
Периодические пробуждения.
Некоторые животные время от времени выходят из состояния сна. Ученые точно не знают цель и причину такого поведения. Пробуждение может длиться от нескольких минут у мелких организмов до нескольких часов у крупных.
В спячку впада ет такое множество живых организмов, что перечислить всех очень сложно. Советский зоолог Н.И. Калабухов утверждал, что животных, находящихся зимой в состоянии оцепенения гораздо больше, чем бодрствующих.
Физиология спячки
Температура тела. Спящие животные теплее окружающего воздуха всего на доли градуса. Температура тела сони-полчка понижается с 38 градусов до 3,7 (в десять раз!). У некоторых видов она может понизиться до нуля и даже до минус пяти градусов по Цельсию.
Рыба даллия, редкая теплокровная среди рыб, засыпает, когда насквозь промерзают водоемы Чукотки. Если вмерзшую в кусок льда даллию положить в теплую воду, то, как только растает лед, рыба оживет. Благодаря уникальной глицериноподобной пропитке, в тканях даллии не образуются кристаллики льда, могущие разорвать мембраны клеток.
Гипотермическое состояние у всех прочих управляемо. Регуляторы мозга во главе с неутомимым гипоталамусом (отделом головного мозга, отвечающим за постоянство внутренней среды организма) вовремя включают жировой подогрев, чтобы температура тела не упала ниже критического уровня.
Обмен веществ во время спячки снижается у животных до 10-15% от нормы.
Дыхание у спящих млекопитающих снижается в 40 раз. У многих видов оно чередуется: учащенное поверхностное сменяется апноэ (отсутствием дыхания), длящимся больше часа, что вызывает кислородное голодание.
Газовый обмен – уменьшается в 10 раз. Еж, свернувшись в клубочек, делает еле уловимый вдох всего один раз в минуту.
Мозговая деятельность сохраняется только в гиппокампе, отделе соседнем с гипоталамусом.
Сердце замедляет частоту сокращений в минуту до 5-10 ударов, у ежа оно бьется даже при нулевой температуре тела. Это удивительно, ведь у животных, которые не впадают в спячку, сердце останавливается при 15-градусной температуре тела.
Кровяное давление снижается незначительно, от 20% до 40, так как вязкость крови из-за понижения температуры увеличивается. Благодаря повышенной вязкости крови сердце лучше снабжается «бурым жиром», источником энергии.
Гормональная система перестраивается перед спячкой на новый ритм: животное накапливает жир, ферменты, витамины, особенно витамин Е, тормозящий обмен веществ. Летом животные жиреют, наращивая к осени вес в три раза, а весной просыпаются худющие и ослабленные.
Интересен факт:
зимняя спячка бурого медведя, белки и луговой собачки не настоящая – они впадают в состояние поверхностного оцепенения. У них немного замедляется обмен веществ, температура тела, пульс и дыхание соответствуют уровню, типичному для нормального сна.
Большинство из них прячутся в своих укрытиях и поддерживают существование за счет запасов пищи и жировых запасов, собранных ими на этот случай.
Сознание у медведя во время спячки не отключается, его легко разбудить.
Плюсы и минусы спячки
К безусловным плюсам относится снижение энергозатрат животного: оно расходует всего 15% той энергии, которая понадобилась бы ему для поддержания нормальной температуры организма зимой при бодрствовании.
В течение 4-7 месяцев они могут существовать за счет накопленных запасов жира и других питательных элементов.
Недостатки: возможность погибнуть от иссушения или истощения, развитие атрофии мускулатуры скелета, снижение иммунитета, при экстремально низких температурах не исключено промерзание, беззащитность перед хищниками.
Исследования учеными механизмов спячки имеют практическую цель: формула химических веществ, погружающих животных в длительный анаб иоз, позволит проводить хирургические операции, охлаждая тело человека до необходимой температуры.
Источники: А.Борбели «Тайна сна», «Три трети жизни» А.М. Вейн, ru.wikipedia.org, Энциклопедия Кольера (Открытое общество. 2000).
Следующее красивое видео о птицах, которые не впадают зимой в анабиоз, а преодолевают тысячи километров, чтобы попасть в теплые страны:
Елена Вальве для проекта Сонная кантата
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.