Иногда мне тоже хочется заснуть надолго, но, к сожалению человеку такого не дано. Максимум я могу проспать часов пятнадцать, наверное. Редко человек может проспать даже сутки (так заявляют специалисты сомнологических центров), хотя максимальную продолжительность сна никто не фиксировал. А вот животные могут проспать и пару месяцев, но обо всем по порядку.
Медведи
Эти животные относятся к сверххищникам. Так, например, бурый медведь может весить до 600 килограммов. Такой «махине» нужно очень много еды. И, конечно же, перед тем, как впасть в спячку, медведи наедают себе жир.
Итак, каждую осень медведи, которые обитают в умеренных и полярных широтах, начинают активную подготовку к спячке. Они не только пытаются побольше съесть, но и ищут себе укрытие на зиму.
В некоторых случаях медведи могут проспать и полгода. Удивителен тот факт, что некоторые медведицы во время спячки могут даже родить.
Конечно же, в это время у медведей снижается метаболизм и замедляется пульс. Например, черные представители рода могут его замедлить до девяти ударов в минуту.
Тех медведей, которые выходят из спячки раньше положенного времени принято называть «шатунами».
Лягушка
Да, эта рептилия зимой также уходит в спячку. И они также перед этим периодом активно набирают вес, усиленно питаясь.
Конечно, лягушек очень много видов. Каждый вид готовится к спячке по-разному, да и засыпают они в разное время года.
Вот, к примеру, лягушки, которые обитают в озерах, засыпают, как только понижается температура воздуха. Подавляющее число лягушек проводят зимовку в лесистых местностях.
Какие еще животные могут впасть в спячку
Пять животных, впадающих в спячку:
- еноты;
- барсуки;
- тушканчики;
- хомяки;
- бурундуки.
Немного подробней расскажу про хомяков. Их вариант спячки, конечно же, более «лайтовый», чем у медведей. Это можно назвать даже не спячкой, а оцепенением. Зимой организм данного зверька переключается на очень экономный режим. Температура его тела резко понижается, и он просто ни на что не реагирует.
Медведи начинают выходить из спячки раньше положенного срока. Всему виной аномальное тепло нынешнего февраля. По данным Гидрометцентра, термометр показывает на 2-5 градусов выше среднестатистических. Потому бурые мишки, которым было положено сосать лапу в берлогах где-то до 15 марта, потихоньку выходят из спячки. По словам егеря и охотника Андрея Дымова , «медведи-шатуны, начавшие весну раньше срока, приносят менее здоровое потомство, но главное - представляют реальную угрозу для людей. Голод заставляет их бесстрашно идти к людским жилищам, хотя обычно они стараются не пересекаться с человеком».
Как просыпаются другие звери?
Паук - рядом с мамой
Для большинства животных спячка - способ выживания. Без неё вполне обходятся, скажем, медведи в цирках, так как их содержат в тепле и кормят. У пауков всё иначе. Только один вид из проживающих в средней полосе - южнорусский тарантул - может не спать зимой, если окажется в отапливаемом помещении.
Перед сном паук должен почувствовать себя в полной безопасности - потому водные сооружают себе специальные коконы, остальные забираются под землю, под кору и тщательно замуровывают вход. Молодые пауки предпочитают спать рядом с матерью. Пробуждение происходит в начале марта.
Летучая мышь - оттаивает
В средней полосе непросто найти пещеры, где традиционно зимуют летучие мыши. Дупла деревьев и развалины человеческих жилищ тоже встретишь нечасто, поэтому в последнее время часть мышей... улетает в тёплые края или хотя бы в более тёплые части страны. Те же, кому убежищ хватило, просыпаются, едва дневная температура чётко переходит на плюс, - могут и в начале марта. Зимой тело мыши охлаждается до 0, а то и до -5 градусов, делают они в это время по 5-6 вдохов в минуту.
Фото: Commons.wikimedia.org
Барсук - рожает
Выходит из спячки довольно рано и сразу начинает наводить порядок в норе. Звери живут на одном и том же месте из поколения в поколение. Исследования доказывают: некоторым барсучьим городкам по несколько тысяч лет. Барсучихи, которые, кстати, «выходят замуж» один раз и на всю жизнь, едва проснувшись, производят на свет потомство. У этого вида животных существует, по-научному говоря, латентная стадия беременности - то есть она растягивается с обычных 270 до 450 дней, если приходится на спячку. Это характерно для барсуков, обитающих в России.
Рыба - ждёт апреля
Многие пресноводные рыбы - карп, ёрш, окунь, сом, осётр - осенью, когда температура воды становится ниже +8°, уходят в зимо-вочные ямы (самые глубокие части водоёма), где зарываются в ил до весны. Во время сна сердцебиение у них замедляется в 10 раз - до 2 ударов в минуту, а дыхание - до 3 вдохов. Тела осетра, стерляди и белуги ещё и покрываются слизью. Просыпаются рыбы ближе к апрелю, когда вода опять согреется до +8°.
Лягушка - запускает сердце
Несмотря на хрупкий вид, лягушка способна переносить самые низкие температуры. Водные лягушки проводят зиму на дне водоёма, время от времени перемещаясь в воде. Наземные или зарываются глубоко в землю ниже уровня замерзания почвы (но таких видов крайне мало), или просто засыпают в куче опавшей листвы. При этом лягушка не дышит и её сердце перестаёт биться. Но при наступлении тёплых деньков замороженные части лягушки оттаивают и органы опять начинают работу.
Ёж - гуляет сутками
Время выхода из спячки - а это происходит после 15 марта - самое активное для колючего зверька. Если летом он выходит из своего убежища только ночью, а в остальное время спит, свернувшись в клубок, то в марте гуляет круглые сутки. Все его помыслы о еде. Кстати, если ёж засыпает, не успев набрать необходимое количество жира - около 500 г (это составляет почти половину веса ёжика летом), то может просто не проснуться. Так в голодные годы умирают до 90% молодняка и 40% взрослых.
Благодарим за помощь Зоологический институт РАН.
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.
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
Управление образования
Администрации Миасского района
муниципальное общеобразовательное учреждение
Миасская средняя (полная) общеобразовательная школа № 9
Миасского района Челябинской области
Зимняя спячка у животных
Работу выполнил Хуснутдинов Тимур,
Учащийся 3-в класса
МОУ Миасской средней
Руководитель Корк Ольга Николаевна,
учитель начальных классов
МКОУ Миасской средней
общеобразовательной школы № 9
Миасс 2011
Тема исследования: Зимняя спячка у животных
Цель исследования – изучить, что такое зимняя спячка у животных.
Задачи:
Изучить такое явление, как зимняя спячка у животных;
Почему животные впадают в спячку;
Узнать, какие животные впадают в зимнюю спячку.
Предмет исследования : животные, впадающие в спячку.
Объект исследования : явление спячки у животных;
Методы исследования: изучение и анализ научно – популярной литературы, посещение зоопарка города Челябинска, консультации ветеринара по уходу за домашними животными, впадающими в спячку.
План
Что такое спячка? Типы спячек;
Какие животные впадают в спячку;
Причины, по которым животные впадают в спячку;
Личные исследования и наблюдения;
Вывод.
Что такое спячка?
Зимняя спячка у животных - период замедления жизненных процессов в организме животного, связанный со снижением температуры окружающей среды и малодоступности пищи.
Характеризуется снижением температуры тела животного, замедлением дыхания и частоты сердцебиения.
Различают летнюю и зимнюю спячку. Летняя спячка характерна для многих пустынных и полупустынных грызунов (сурки, суслики) и некоторых рептилий (ящерицы), которые благодаря этому могут благополучно переживать самое засушливое и голодное время. Зимняя спячка характерна для некоторых грызунов, насекомоядных (ежей), а также для бурого медведя - это биологическое приспособление для переживания неблагоприятного сезона года (отсутствие достаточного количества пищи, похолодание).
По степени оцепенения многие ученые различают три типа зимней спячки:
1) легкий , выражающийся в легком оцепенении, которое легко прекращается (еноты, барсуки, медведи, енотовидные собаки). Например, 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;
2) полное оцепенение , сопровождающиеся 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) .
Животные, впадающие в спячку
Медведь Ёж обыкновенный
Летучая мышь Сурок
Бурундук Суслик
Енот Бурундук
Земноводные Барсук
Причины, по которым животные впадают в спячку
Настоящая спячка чем-то похожа на смерть и не имеет ничего общего с обыкновенным сном. Когда животное находится в зимней спячке, вся его жизненная активность падает практически до нуля. Температура тела животного становится всего лишь чуть выше окружающего воздуха.
Вот почему животные расходуют свои пищевые запасы, накопленные в теле, очень-очень медленно. Поскольку они потребляют меньше топлива, то и нуждаются в меньшем количестве кислорода, и в результате их дыхание замедляется, а сердце еле бьется. Если температура в берлоге становится очень низкой, находящееся в спячке животное просыпается, зарывает себя поглубже и засыпает снова.
Животные, которые впадают в зимнюю спячку, не делают запасов пищи на зиму. Но они накапливают за теплое время года жир в своем теле, позволяющий при резком снижении жизнедеятельности благополучно существовать длительное время без питания. Так что когда они долгое время не могут найти себе еду, то глубоко заползают в свои норы и засыпают.
Спячка проходит обычно в норах, логовах, глубоких расщелинах, где меньше сказываются резкие колебания температуры и влажности и создается благоприятный микроклимат.
Во время зимней спячки все виды млекопитающих лежат неподвижно в своих норах, свернувшись в клубок. Зимние квартиры многих млекопитающих - это естественные пустоты стеблей и дупла деревьев. Животные проводят так целую зиму, питаясь запасенным жиром.
В природе основными стимулами для впадения в состояние зимней спячки являются понижение температуры, уменьшение продолжительности дня и отсутствие кормов.
Вывод:
Природа придумала замечательное приспособление, чтобы спасти свои детища - живые организмы от неблагоприятных условий.
Она устроила так, что растения и животные просто "выключаются" из активной жизнедеятельности, когда жить нормально становится невозможно.
Животные могут пережить холодную зиму за счет того, что погружаются в спячку. Длительность спячки - приспособление пережить зимнее отсутствие кормов и холода.
Литература
«Ильменский заповедник» под ред. Е.М. Николаевой, Челябинск, 1991;
«Большой атлас природы России» под ред. И. Копыловой, Москва, 2003;
«Большая детская энциклопедия» под ред. М. Морозова, Москва, 2005;
Википедия, www .wiki .org
