0 просмотренных постов скрыто
Секреты спячки: почему суркам и медведям можно, а нам нет?
Осенью, когда дни становятся короче, а по утрам тянет завернуться с головой в теплое одеяло и остаться дома, многим людям приходит в голову мысль: «Хорошо бы залечь в спячку до весны». Но на самом деле этот трюк доступен только некоторым животным, а человеку остается довольствоваться теплым чаем и дополнительным сном по выходным.
Еще не спячка, но очень сладкий сон.
Зимняя спячка: что это и зачем она нужна.
Спячка, или гибернация – это особое состояние организма, позволяющее пережить неблагоприятный период. Иногда спячкой называют схожие с ней состояния зимнего сна и оцепенения, так как для всех них характерно понижение температуры тела, уменьшение частоты пульса и дыхания. Все они используются, прежде всего, чтобы переждать время, когда животному трудно добыть пищу. В спячку ложатся отдельные грызуны, летучие мыши, а также некоторые земноводные и пресмыкающиеся. Медведи, барсуки и еноты впадают в состояние близкое к спячке – зимний сон, и них также снижается температура тела и замедляется метаболизм, но нет так сильно, как у животных, находящихся в полноценной спячке, а самое главное – они могут просыпаться во время зимнего сна, если что-то их побеспокоит.
Основное практическое назначение спячки – экономия энергии. Организм животного буквально «ставит себя на паузу»: при настоящей непрерывной спячке температура тела понижается до минимальных положительных значений, сердечный ритм замедляется до нескольких ударов в минуту, дыхание становится редким и поверхностным. Организм млекопитающих существует за счет запасов жира, позволяющих медленно расходовать энергию, в то время как , земноводные, например лягушки, вырабатывают в крови «антифриз» из глюкозы, защищающий клетки от замерзания.
Сонный барсук.
Не только холод, но и жара может вынудить организм «замереть». В засушливых регионах некоторые животные впадают в эстивацию – летнюю спячку. Так делают африканские и австралийские лягушки, зарывающиеся в землю и обволакивающие себя слизистым коконом, или протоптер – двоякодышащая рыба, которая может провести в иле несколько лет, дыша воздухом через узкий канал. Для земноводных, рептилий, моллюсков и даже грызунов это способ пережить не мороз, а засуху и отсутствие воды.
Чемпионы зимнего сна.
Если медведь и считается символом зимней спячки, то только благодаря своей харизме: настоящие чудеса гибернации показывают другие животные. Суслики, например, могут снижать температуру тела до +1 °C и проводить во сне до восьми месяцев в году, просыпаясь лишь на короткое время. Летучие мыши в пещерах могут впадать в оцепенение, остывая почти до уровня температуры воздуха, и остаются неподвижными неделями. Лягушки и вовсе демонстрируют чудеса живучести: их тело промерзает насквозь, но глюкоза в клетках работает как антифриз, и весной животные оттаивают, словно ничто не произошло.
Соня в спячке.
А рекордсменом по длительности можно назвать бурого протоптера – эта живущая в Субсахарской Африке рыба способна проспать закопавшись в ил до трех лет подряд, дожидаясь возвращения дождей.
А как насчет человека?
Люди, как бы им ни хотелось, в спячку впадать не умеют. Наш организм устроен иначе: мы не можем настолько сильно замедлить метаболизм, у нас практически нет бурого жира, необходимого для правильной спячки, а мозг слишком активен даже во сне. Если попытаться искусственно «отключить» тело, это будет не спячка, а кома. Эволюция здесь сыграла решающую роль: наши предки жили в теплой Африке, где зимовать не приходилось.
Однако среди приматов есть исключение. На Мадагаскаре обитает толстохвостый лемур, который способен впадать в настоящую спячку на время засухи, и спать до семи месяцев подряд. Он зарывается в дупло, температура его тела падает до температуры окружающей среды, а энергию получает из запасов жира, которые он хранит в своем толстом хвосте. Этот удивительный пример показывает, что даже среди наших ближайших родственников природа сохранила способность к гибернации. Именно поэтому лемур стал объектом пристального внимания ученых: возможно, его секреты помогут однажды приблизить человека к «искусственной спячке».
Бодрые толстохвостые лемуры.
Спящий лемур.
Тем не менее, пока что наука только делает первые шаги. Исследования показывают, что умение входить в состояние, похожее на спячку, могло бы быть полезно человеку. В медицине это шанс выиграть время при тяжелых травмах или операциях, а в космосе – ключ к длительным перелетам, например, к Марсу. Возможно, когда-нибудь технологии позволят человеку переживать месяцы в «режиме ожидания», как это делают суслики, летучие мыши или лемуры.
Мы, люди, не умеем спать всю зиму или пережидать жару спрятавшись в коконе, но у нас есть другие преимущества – пледы, отопление, горячий чай и умение адаптироваться. Так что и осень, и зиму мы можем пережить довольно неплохо, и безо всякой спячки. А наблюдать за тем, как природа решает задачи выживания, всегда любопытно – даже если самому остается только зевнуть и лечь спать пораньше.
Показать полностью
5
Спячка — смертельное испытание. На что идёт медведь, чтобы пережить зиму?
Один мой друг как-то сказал: «Эх, вот бы и мне, как медведю: заснул осенью, а проснулся — на улице тепло, красота, весна!» Вот только когда он узнал, НА ЧТО идут медведи ради зимней спячки, быть косолапым ему сразу расхотелось!
Эй, день впадения медведя в спячку отмечают 17 декабря. Так что не спать!
Обычно бегством от суровой реальности занимаются животинки куда меньше: белочки, ёжики, сурки. Чтобы поддерживать тепло в крохотном тельце, нужно колоссальное количество энергии. При этом отыскать еду под снегом ещё сложнее, чем летом. Так что вырубиться на пару месяцев и тратить минимальное количество калорий — отличная стратегия! Но медведь — это вам не худосочный грызун. Это 250-600 кг мощи. Оттого вся жизнь у зверя делится на два периода: спячка и подготовка к ней.
Кто-то уже готов к спячке на все 100!
Копить запасы к зимнему сну потапыч начинает сразу после пробуждения! Организм истощен долгой спячкой, а брачная вакханалия изматывает мишек ещё больше. Поэтому косолапые активно ищут еду, как только придут в себя. Сойдёт всё — корешки, стебли, молодая травка, мох, птичьи яйца и даже насекомые с личинками. Весна и лето — пора активной витаминизации перед долгой-долгой зимой.
Голод — не тётка. Захочет, и царь тайги траву есть начнет!
Осенью же начинается настоящее пиршество. В округе зреют фрукты, орехи, ягоды, грибы. Тут же к изобилию растительной пищи добавляется и животный белок. В это время у многих видов лесной живности молодняк начинает самостоятельную жизнь, а у копытных так и вовсе наступает период гона. Одни — неопытные, другие — слишком возбуждённые, чтобы заметить опасность. Мишки этим удачно пользуются, чтобы набрать как можно больше жира на зиму.
А прогнать волков от их же добычи, вообще излюбленная тактика мишек!
А косолапые с Камчатки, острова Кадьяк и других мест, близких к морю, лакомятся лососем, что идёт на нерест тысячами! При этом мишки выедают самые лакомые части — брюшко и икру. Не из-за гурманских предпочтений, а из-за того, что это самое питательное, что есть в рыбе. А место в желудке не резиновое.
Для нас икра — деликатес. Для мишек — жизненно необходимый деликатес!
За удачные лето и осень бурый Михаил прибавляет до 180 килограмм жира! Но потолстеть почти вдвое за 2-4 месяца — большое испытание для организма. Метаболизм и пищеварение зверя работают на всех парах, запасы откладываются везде, где только можно.
Это не четыре разных медведя, а два в разные периоды набора массы. Разница между фотографиями всего 2-3 месяца!
Кстати, часть жира у медведя не обычная, а бурая. Это особая жировая ткань, которая не только накапливает энергетические запасы, но и способна генерировать тепло. У взрослого человека таких отложений почти нет. У новорожденных бурый жир может составлять до 5% массы тела. А у взрослого медведя на него приходится от 5 до 7 кг.
Бурые жировые отложения находятся на «горбу» животного. Между лопаток.
Чем ниже опускается температура, тем беспокойнее становится животина. Снега он не ждёт и готовит берлогу заранее. Это может быть и пещера, и яма в корнях старого дерева. Опытные мишки хорошо утепляют зимнее жилище сухой травой и мусором. Молодняк же зимует как придётся — умение строить берлоги приходит с опытом. Особенно стараются беременные медведицы, ведь будущим малышам должно быть тепло. Спать косолапые отправляются в октябре. Примерно за неделю они перестают кушать, чтобы полностью очистить желудочно-кишечный тракт и подготовить себя к долгой голодовке.
Мама-медведица после родов почти не спит! Ведь ей нужно регулярно кормить и обогревать малышей.
Кстати, с ЖКТ косолапого связан щекотливый слух. Мол, хозяин леса делает для себя особую пробку. Наедается травой, ветками, глиной, чтобы специально закупорить выход продуктам жизнедеятельности. Так вот, это не совсем правда. Фекальная пробка — именно так называется эта штука — действительно существует. Но образуется она из непереваренных остатков пищи в прямой кишке и собственного меха медведя — во время спячки они иногда облизываются.
Ну и зачем ты это всем рассказал? Я же теперь в глазах лесных жителей посмешищем буду!
Когда косолапый погружается в зимний сон, его температура падает на 3-10⁰С, а метаболизм замедляется почти вдвое. В это время организм мишки представляет собой «замкнутую систему» — они не ходят в туалет, не кушают и не пьют. Энергия тратится исключительно на то, чтобы зверь оставался жив.
— Ну всё, пора на боковую. — Но сейчас всего 6 часов вечера... — Ничего не знаю, я медведь.
При этом активируется около 10 000 генов, что аннигилируют неприятные последствия спячки. У человека после 6-7 месяцев постоянного сна образовались бы пролежни, разрушились бы кости и атрофировались мышцы, начал бы отказывать мозг из-за нехватки питательных веществ. Нам бы потребовалась долгая реабилитация, а мишкам спячка нипочём — они в это время даже рожают спокойно.
Исследование по изучению геномов медведя в спячке проводили вот так. По глазам мишки понятно, что он в шоке от того, что сейчас происходит.
Примерно в феврале у медведиц появляются на свет малыши. Они полностью беззащитны и беспомощны, так что в расписание мамаши, помимо сна, добавляется ещё и уход за новорожденными. Медведицы вылизывают их, греют и кормят молоком. Из-за этого самки худеют вдвое больше, чем самцы — они теряют до 40% от своего веса. К тому же много энергии тратится сразу после пробуждения. Чтобы раскачать сонный организм до обычного состояния, мишке нужно примерно 2 недели.
Все мы выглядим как этот мишка после 4 часов сна.
Вот и получается, что за один год косолапый сначала толстеет почти вдвое, потом скидывает почти весь этот вес, морит себя голодом 6 месяцев во время спячки, совсем не двигается, так ещё и терпит огромную пробку в прямой кишке. Так что, всё ещё хотите залечь в спячку, как медведь?
Показать полностью
11
Когда вышел из зимней спячки
Показать полностью
1
Более 200 обитателей Московского зоопарка вышли из зимней спячки
К активной жизни возвращаются еноты, сурки и белогрудые ежи. Сотрудники зоопарка следят за их рационом и внимательно контролируют набор веса.
Проснулись и летучие мыши. Мало кто знает, что в Москве обитают 6 видов рукокрылых и все занесены в Красную книгу Москвы.
Окончательно проснулся бурый медведь Гром. Сейчас он постепенно набирает вес и живет в тихом уголке центра воспроизводства.
Показать полностью
4
Иссохшее состояние зомби, первый туалет и авитаминоз. Что делает медведь сразу после спячки?
Невыносимая тяжесть бытия особенно сильно ощущается, когда у изголовья начинает звенеть будильник. Но одно дело проснуться утром, а совсем другое вернуться в реальность после зимней спячки. Тут никакие пять минуточек не помогут!
Настроение: проснувшийся медведь в феврале.
Когда медведи впадают в спячку, их метаболизм замедляется: сердце стучит всего 9-14 раз в минуту, дыхание становится медленным, а температура тушки снижается на несколько градусов. Чтобы вернуть всё на круги своя требуется как минимум месяц!
Ну пожалуйста, ну еще пять денечков подремать можно?
Обороты сердца начинают нарастать аж за месяц до пробуждения. Но и после него, выползший на белый свет медведь, напоминает всех нас после марафона по видосам на ютубе в 3 часа ночи. Сонное и малоактивное состояние мишки в первые выходы называется ходячей гибернацией. Обмен веществ только начинает приходить в норму, заспанный Потапыч с трудом начинает осознавать, какой нынче год и что уже наступила весна.
— Ты хотя бы высыпаешься? — Куда высыпаюсь?
Спустя несколько дней после выхода, медведь первым делом избавляется от фекальной пробки из заднего прохода. Гусары, молчать! Никаких экзотических извращений зверь не практикует! Это необходимая вещь для спячки. Чтобы не испачкать зимнюю лежанку, медведи закупоривают кишечник с задней стороны. Перед тем, как залечь на долгие месяцы, мишка наедается травы, земли, глины, специально забивая ЖКТ. Так образуется фекальная пробка, перекрывающая ход отходам жизнедеятельности.
Господи, мама, что из тебя выходит? Мой второй брат?!
Но даже после раскупорки пятой точки косолапому тяжело раскачаться. Первые три недели он практически ничего не ест. Выглядит в этот момент он не важно: помятые бока стали намного тоньше из-за сожженного зимой жира — за зиму медведь теряет 30-40% массы. Зато мышцы и кости животины никак не страдают от многомесячного бездействия. Всё потому, что гены, отвечающие за деградацию костей и мышц, зимой тоже находятся в отключке!
— Ого, как тебе удалось так сбросить вес? — Я всего лишь не ел и не пил полгода!
Мозг от спячки, кстати, тоже остаётся в полном порядке. Всё благодаря особым тау-белкам, которые накапливаются в соображалке медведя во время сна. У людей эти белки вызывают болезни Альцгеймера и Паркинсона. А вот у Потапыча они консервируют нервную ткань, позволяя проснуться животине в здравом уме и трезвой памяти.
Проснулись, потянулись, прохрустелись.
Когда ЖКТ оказывается полностью готов к работе, мишки начинают активно откармливаться. Однако ранней весной с продуктами туговато, поэтому хозяева леса довольствуются свежей травой, кореньями и соцветиями. Белков и углеводов в такой диете минимум, зато зимний авитаминоз быстренько уходит. Месяц-другой на такой диете, и косолапый наконец-то вернется к нормальной еде. А там уже и подготовка к новой зимовке на носу!
Показать полностью
6