Нощницата е птица, която спи зимен сън. Птица в зимен сън Защо птиците не спят зимен сън

Американската белогуша нощница спи зимен сън през студените зимни месеци, когато основната му храна, летящите насекоми, стане недостъпна. Тези птици могат да останат неактивни от 10 до 25 дни, като телесната им температура пада под 10°C и дори са регистрирани спадове до 3°C (виж R. M. Brigham, 1992. Daily Torpor in a Free-ranging Goatsucker, the Обикновен Poorwill ( Phalaenoptilus nuttallii)).

Местните жители на югозападната част на Северна Америка очевидно отдавна са наясно с необичайната способност на белогърлата нощница. Така го наричаха индианците Хопи хьолчоко„спи“ (вж. C. P. Woods & R. M. Brigham. 2004. The Avian Enigma: „Hibernation“ от Common Poorwills ( Phalaenoptilus nuttalli)). За първи път учените регистрираха зимен сън на тази птица през 1946 г. Впоследствие зимният сън на нощниците е изследван в лабораторни условия, а с появата на миниатюрни термочувствителни радиопредаватели – и в естествената им среда.

Подобно на зимуващи бозайници, нощниците редуват периоди на бездействие с периодични събуждания. Убежищата на нощниците са винаги отворени и гледат на юг или югозапад, за да останат по-дълго изложени на слънчевите лъчи. За птиците е много важно да могат да излязат от хибернация навреме, а пасивното нагряване от слънцето им позволява да спестят енергия за такова бързо събуждане, ако е необходимо.

Състоянието на вцепенение по време на периоди на студено време и липса на храна е благоприятен начин за запазване на енергийни резерви, особено за малки животни, които първоначално имат висок метаболизъм и следователно се нуждаят от голямо количество храна. Краткотрайното „дневно“ вцепенение е характерно за приблизително 100 вида птици от 29 семейства. Но само един вид използва хибернация. Защо? Това може да е повлияно от редица фактори. Белогърлата нощница се храни с летящи насекоми, които са недостъпни в студено време, живее в сухи среди с ниска производителност, зимува в райони с висока честота на слънчеви дни и избира отворени убежища, които му позволяват да се възползва от пасивното отопление от слънце за периодично събуждане.

И така, разбрахме, че повечето животни с нестабилна телесна температура, която зависи от околната среда, изпадат в състояние на хибернация. Но е изненадващо, че много животни с постоянна телесна температура, например птици, също могат да спят зимен сън през неблагоприятни сезони. Известно е, че повечето птици избягват неблагоприятните зимни условия чрез миграция. Стана ясно, че някои видове птици могат да изпаднат в подобно състояние през неблагоприятни сезони. Има наблюдения, че някои видове лястовици (селска и скална) също спят зимен сън. Състояние на краткотрайно вцепенение, което учените наричат ​​вцепенение, е наблюдавано при новоизлюпени черни бързи пиленца, които влизат в това състояние, когато родителите им ги оставят за няколко дни при неблагоприятни условия (например при наближаващ циклон). в състояние на вцепенение телесната температура на тези пилета спадна от 39 °C до 20 °C и дори по-ниско, пулсът и дишането им се забавиха и те оцеляха в това състояние 7-12 дни. Появявайки се отново, родителите ги стоплиха с телата си и пиленцата се върнаха към живота. в благоприятни периоди от годината младите бързолети излитат от гнездото след 33–35 дни, а в неблагоприятни времена, когато изпаднат в състояние на вцепенение, им трябват 40–50 дни.

Отдавна е известно, че пилетата на някои видове колибри също изпадат в подобно торпидно състояние, ако майката, отлетяла за храна, се задържа повече от десет минути (сред колибритата само женските хранят потомството си). След завръщането й, стоплени от майчина топлина, те се връщат към живота. Установено е, че възрастните колибри от няколко вида, живеещи в Америка, също са способни да изпаднат в състояние на вцепенение в особено студени нощи, когато телесната им температура спадне до 8,8 °C. Доказано е, че теглото на различни видове колибри варира от 1,7 до 19,1 g, а нуждата от кислород на малки екземпляри в покой е 11–16 ml на 1 g тегло на час, по време на полет - 70–85 ml, а в състояние на вцепенение само 0,17 мл. Колибритата имат висок разход на енергия и има опасност колибритата с телесна температура 44 °C да не могат да издържат без храна през периода, когато спят, тъй като няма да имат достатъчно енергийни резерви. В тази ситуация тялото им, ако се охлади прекомерно от изтощение през нощта, ще загуби възможността да се затопли отново в началото на активната си фаза. Междувременно, както знаете, нощите на високите плата в Южна и Централна Америка, където живеят колибри, са студени. Ето защо колибритата имат защитен механизъм - през нощта изпадат в торпидно състояние, а телесната им температура се сравнява с температурата на околната среда; Така те не отдават топлината си и запазват енергия, която не се изразходва за генериране на топлина в тялото. в този случай се прилага законът на холандския физиолог Ван Гоф, отразяващ връзката между скоростта на реакциите на химичните процеси и температурата (ако температурата на тялото спадне с 10 °C, метаболитните процеси ще започнат да протичат почти 3 пъти по-бавно). Така че, ако телесната температура на колибрито падне от 44 °C на 34 °C, това ще доведе до трикратно намаляване на метаболизма и съответно значително спестяване на енергия.

Подобна регулация на телесната температура по време на вцепенение е установена при лилавото колибри, което, подобно на други колибри, лесно изпада в торпидно състояние. в състояние на вцепенение телесната температура на този вид колибри обикновено е близка до температурата на въздуха, но ако последната падне под 18 °C, телесната температура на птицата вече не намалява и остава 18–20 °C.

Вцепенението, в което изпадат някои видове птици, се различава значително от зимния сън, характерен за много бозайници. На първо място, тялото на птицата не само не натрупва енергийни резерви под формата на мазнини, но, напротив, изразходва значителна част от тях.

Докато бозайниците спят зимен сън през зимата, набирайки забележимо тегло, птиците губят много тегло, преди да изпаднат в оцепенение. Ето защо явлението вцепенение при птиците, според съветския биолог Р. Потапов, трябва да се нарича хипотермия, а не зимен сън.

Досега механизмът на хипотермия при птиците не е напълно проучен. Интересно е, че всички птици, способни да изпаднат в състояние на вцепенение, са систематично тясно свързани помежду си и имат общи физиологични и екологични характеристики. Изпадането на тези птици в състояние на вцепенение при неблагоприятни условия на живот е адаптивна физиологична реакция, която се е затвърдила в процеса на еволюцията.

Дата на добавяне: 2015-08-06 | Преглеждания: 366 | Нарушаване на авторски права

Раздели: Биология

Цели:увеличаване на областите на знанията на учениците; научете се да анализирате феномена на временно спиране на жизнената дейност в живите организми, които го използват като средство за адаптиране и оцеляване в неблагоприятни условия.

Оборудване: таблици с мекотели, ракообразни, насекоми, риби, земноводни, влечуги, птици, бозайници.

Зимният сезон е неблагоприятен за много представители на животинския и растителния свят, както поради ниските температури, така и поради рязкото намаляване на способността за получаване на храна. По време на еволюционното развитие много видове животни и растения са придобили уникални адаптивни механизми, за да оцелеят в неблагоприятни сезони. При някои видове животни възниква и се утвърждава инстинктът за създаване на хранителни запаси; други са развили друга адаптация - миграцията. Известни са удивително дълги полети на много видове птици, миграции на някои видове риби и други представители на животинския свят. Но в процеса на еволюцията при много животински видове е забелязан друг съвършен механизъм за физиологична адаптация - способността за изпадане в привидно безжизнено състояние, което се проявява по различен начин при различните животински видове и има различни имена (анабиоза, хипотермия и др.). ). Междувременно всички тези състояния се характеризират с инхибиране на жизнените функции на тялото до минимум, което му позволява да оцелее в неблагоприятни зимни условия, без да яде. Тези видове животни, които не могат да си осигурят храна през зимата, изпадат в подобно състояние на въображаема смърт и има опасност да умрат от студ и глад. И всичко това, развито в процеса на еволюцията, е подчинено на строга природна целесъобразност – необходимостта от запазване на вида.

Хибернацията е широко разпространено явление в природата, въпреки че проявленията му варират при представители на определени групи животни, било то животни с нестабилна телесна температура (пойкилотермични), наричани още студенокръвни, при които телесната температура зависи от околната среда температура, или животни с постоянна телесна температура (хомеотермични), наричани още топлокръвни.

Сред животните с нестабилна телесна температура в зимен сън изпадат различни видове мекотели, ракообразни, паякообразни, насекоми, риби, земноводни и влечуги, а сред животните с постоянна телесна температура - няколко вида птици и много видове бозайници.

Как зимуват охлювите?

От типа с меко тяло много видове охлюви спят зимен сън (например всички сухоземни охлюви). Обикновените градински охлюви влизат в зимен сън през октомври, който продължава до началото на април. След дълъг подготвителен период, през който натрупват необходимите хранителни вещества в телата си, охлювите намират или изкопават дупки, така че няколко индивида да могат да презимуват заедно дълбоко под земята, където температурата ще се поддържа на 7 - 8 ° C. След като са затворили добре дупките, охлювите се спускат на дъното и лягат с отвора на черупката нагоре. След това те затварят този отвор, освобождавайки лигаво вещество, което скоро се втвърдява и става еластично (подобно на филм). При значително охлаждане и липса на хранителни вещества в тялото, охлювите се вкопават още по-дълбоко в земята и образуват друг филм, като по този начин създават въздушни камери, които играят ролята на отличен изолатор. Установено е, че при дълга зима охлювите губят повече от 20% от теглото си, като най-голямата загуба е през първите 25-30 дни. Това се обяснява с факта, че всички метаболитни процеси постепенно замират, за да достигнат минимума, при който животното изпада почти в състояние на замряло движение с едва забележими жизнени функции. По време на хибернация охлювът не се храни и дишането почти спира. През пролетта, когато настъпят първите топли дни и температурата на почвата достигне 8-10 ° C, когато растителността започне да се развива и паднат първите дъждове, охлювите изпълзяват от зимните си убежища. Тогава започва интензивна дейност за възстановяване на изчерпаните хранителни запаси в организма им; това се изразява в усвояването на огромно количество храна в сравнение с тялото им.

Езерните водни охлюви също изпадат в състояние на зимен сън - повечето от тях се заравят в тинята на дъното на водоема, в който живеят.

Къде зимуват раците?

Всеки знае популярната заплаха: „Ще ви покажа къде зимуват раците!“ Смята се, че тази поговорка се е появила по време на крепостничеството, когато собствениците на земя, наказвайки виновните крепостници, са ги принуждавали да ловят раци през зимата. Междувременно е известно, че това е почти невъзможно, тъй като раците прекарват зимата дълбоко заровени в дупки на дъното на резервоари.

От систематична гледна точка класът ракообразни се разделя на два подкласа - висши и низши ракообразни.

Сред висшите ракообразни речните, блатните и езерните раци изпадат в състояние на хибернация. Мъжките зимуват на групи в дълбоки дупки на дъното, а женските сами в дупки, като през ноември залепват оплодени яйца на късите си крака, от които едва през юни се излюпват ракообразни с размерите на мравка.

От нисшите ракообразни интерес представляват водните бълхи (род Daphnia). Снасят в зависимост от условията два вида яйца - летни и зимни. Зимните яйца имат здрава черупка и се образуват при неблагоприятни условия на живот. За някои видове нисши ракообразни сушенето и дори замразяването на яйцата е необходимо условие за продължаване на тяхното развитие.

Диапауза при насекомите

По отношение на броя на видовете насекомите превъзхождат всички останали класове. Тяхната телесна температура зависи от околната среда, която оказва силно влияние върху скоростта на жизнените въздействия, като ниските температури значително намаляват тази скорост. При отрицателни температури цялото развитие на насекомото се забавя или практически спира. Това анабиотично състояние, известно като "диапауза", е обратимо спиране на процесите на развитие и се причинява от външни фактори. Диапаузата настъпва при възникване на неблагоприятни за живот условия и продължава през цялата зима, докато с настъпването на пролетта условията станат по-благоприятни.

Настъпването на зимния сезон заварва различни видове насекоми в различни етапи от развитието им, в които зимуват – под формата на яйца, ларви, какавиди или възрастни форми, но обикновено всеки отделен вид навлиза в диапауза на определен етап от развитието си . Например седемточковата калинка презимува като възрастна.

Характерно е, че зимуването на насекомите се предхожда от определена физиологична подготовка на тялото им, състояща се в натрупване на свободен глицерол в тъканите им, което предотвратява замръзването. Това се случва на етапа на развитие на насекомите, в който те ще прекарат зимата.

Още с появата на първите признаци на захлаждане през есента насекомите намират удобни убежища (под камъни, под кората на дърветата, под паднали листа в дупки в почвата и др.), където след снеговалеж температурата е умерено ниска и униформа.

Продължителността на диапаузата при насекомите е в пряка зависимост от запасите от телесни мазнини. Пчелите не влизат в дълга диапауза, но все пак стават вцепенени при температури от 0 до 6 ° C и могат да останат в това състояние 7-8 дни. При по-ниски температури те умират.

Интересно е и как насекомите точно определят момента, в който трябва да излязат от анабиотичното състояние. Учен Н.И. Калабухов изследва суспендираната анимация при някои видове пеперуди. Той установи, че продължителността на диапаузата варира при отделните видове. Например, пеперудата паун остава в състояние на суспендирана анимация в продължение на 166 дни при температура от 5,9 ° C, докато копринената буба се нуждае от 193 дни при температура от 8,6 ° C. Според учения дори разликите в географския район влияят върху продължителността на диапаузата.

Спят ли рибите зимен сън през зимата?

Някои видове от широк клас риби също се адаптират към ниските температури на водата през зимата по уникален начин. Нормалната телесна температура на рибите не е постоянна и съответства на температурата на водата. Когато температурата на водата внезапно спадне рязко, рибите изпадат в състояние на шок. Достатъчно е обаче водата да се затопли и те бързо „оживяват“. Експериментите показват, че замразените риби оживяват само в случаите, когато кръвоносните им съдове не замръзнат.

Някои риби, които живеят в арктически води, се адаптират към ниските температури на водата през зимата по оригинален начин: те променят състава на кръвта си. При понижаване на температурата на водата през есента в кръвта им се натрупват соли в такава концентрация, каквато е типичната за морската вода, като в същото време кръвта замръзва много трудно (вид антифриз).

От сладководните риби през ноември заспиват шаран, ерши, костур, сом и други. Когато температурата на водата падне под 8 - 10°C, тези риби се преместват в по-дълбоките части на водоемите, заравят се на големи групи в тинята и остават там в състояние на зимен сън през цялата зима.

Някои морски риби също понасят силен студ в състояние на хибернация. Например херинга още през есента се приближава до брега на Северния ледовит океан, за да изпадне в състояние на хибернация на дъното на някакъв малък залив. Черноморската хамсия също зимува в южните райони на морето - край бреговете на Грузия; по това време тя не е активна и не консумира храна. И преди настъпването на зимата азовската хамсия мигрира към Черно море, където се събира на групи в относително заседнало състояние.

Хибернацията при рибите се характеризира с изключително ограничена активност, пълно спиране на храненето и рязко намаляване на метаболизма. По това време тялото им се поддържа от запаси от хранителни вещества, натрупани поради обилното хранене през есента.

Хибернация на земноводните

По начин на живот и устройство разредът на земноводните е преходен между типично водните гръбначни и типично сухоземните животни. Известно е, че различни видове жаби, тритони и саламандри също прекарват неблагоприятния зимен сезон в състояние на вцепенение, тъй като това са животни с нестабилна телесна температура, която зависи от температурата на околната среда.

Установено е, че зимният сън на жабите продължава от 130 до 230 дни и продължителността му зависи от продължителността на зимата.

Във водоемите, за да презимуват, жабите се събират на групи от 10-20 индивида, заравят се в тиня, подводни депресии и други празнини. По време на зимен сън жабите дишат само през кожата си.

През зимата тритоните обикновено нощуват под топли, изгнили пънове и стволове на паднали дървета. Ако не намерят такива удобни „апартаменти“ наблизо, те се задоволяват с пукнатини в почвата.

Влечугите също спят зимен сън

От класа на влечугите почти всички видове от нашата фауна изпадат в състояние на зимен сън през зимата. Основната причина за това явление са ниските зимни температури.

Зимните квартири обикновено са подземни пещери или празнини, образувани около големи стари пънове с изгнили корени, пукнатини в скали и други места, които са недостъпни за враговете им. Голям брой змии се събират в такива убежища, образувайки огромни змийски топки. Установено е, че температурата на змиите по време на зимен сън почти не се различава от температурата на околната среда.

Повечето видове гущери (ливадни, раирани, зелени, горски, вретеновидни) също спят зимен сън, заравяйки се в почвата, в дупки, които не са застрашени от наводнения. В топлите слънчеви дни през зимата гущерите могат да се „събудят“ и да изпълзят от зимните си убежища за няколко часа, за да ловуват, след което се оттеглят обратно в дупките си, изпадайки в състояние на вцепенение.

Блатните костенурки прекарват зимата, ровейки се в тинята на резервоарите, в които живеят, докато сухоземните костенурки се изкачват на дълбочина до 0,5 m в почвата в някои естествени убежища или дупки на къртици, лисици, гризачи, покривайки се с торф, мъх и мокри листа.

Подготовката за зимуване започва през октомври, когато костенурките натрупват мазнини. През пролетта, с временно затопляне, те се събуждат, понякога за цяла седмица.

Спят ли птиците зимен сън през зимата?

Повечето животни с нестабилна телесна температура, която зависи от околната среда, изпадат в състояние на хибернация. Но е изненадващо, че много животни с постоянна телесна температура, например птици, също могат да спят зимен сън през неблагоприятни сезони. Известно е, че повечето птици избягват неблагоприятните зимни условия чрез миграция. Аристотел в своята многотомна История на животните обърна внимание на факта, че „някои птици отлитат, за да прекарат зимата в топли страни, докато други намират убежище в различни убежища, където спят зимен сън“.

До този извод стига и видният шведски естествоизпитател Карл Линей, който пише в своя труд „Системата на природата“: „През есента, когато времето започне да застудява, лястовиците, като не намират достатъчно насекоми за храна, започват да търсят подслон за зимата в тръстикови гъсталаци по бреговете на езера и реки.

Вцепенението, в което изпадат някои видове птици, се различава значително от зимния сън, характерен за много бозайници. На първо място, тялото на птицата не само не натрупва енергийни резерви под формата на мазнини, но, напротив, изразходва значителна част от тях. Докато бозайниците спят зимен сън през зимата, набирайки забележимо тегло, птиците губят много тегло, преди да изпаднат в оцепенение. Ето защо явлението вцепенение при птиците, според съветския биолог Р. Потапов, трябва да се нарича хипотермия, а не зимен сън.

Досега механизмът на хипотермия при птиците не е напълно проучен. Изпадането на птиците в състояние на вцепенение при неблагоприятни условия на живот е адаптивна физиологична реакция, която е утвърдена в процеса на еволюцията.

Какви бозайници спят зимен сън?

Както при тези животни, които бяха обсъдени по-рано, при бозайниците хибернацията е биологична адаптация за оцеляване в неблагоприятен сезон на годината. Въпреки факта, че животните с постоянна телесна температура обикновено понасят студените климатични условия, липсата на подходяща храна през зимата е накарала някои от тях да придобият и постепенно да затвърдят в процеса на еволюцията този особен инстинкт - прекарване на неблагоприятния зимен сезон в бездействие. състояние на хибернация.

Има три вида хибернация в зависимост от степента на вцепенение:

1) леко вцепенение, което лесно спира (миещи мечки, язовци, мечки, енотовидни кучета);

2) пълно вцепенение, придружено от периодични събуждания само през по-топлите зимни дни (хамстери, бурундуци, прилепи);

3) истински продължителен зимен сън, който е стабилен, продължителен торпор (gophers, таралежи, marmots, jerboas).

Зимният сън при бозайниците се предшества от определена физиологична подготовка на организма. Състои се предимно от натрупване на мастни резерви, главно под кожата. При някои зимни хибернатори подкожната мазнина достига 25% от общото им телесно тегло. Например земните катерици наддават на тегло дори в началото на есента, като увеличават телесното си тегло три пъти в сравнение с пролетно-лятното тегло. Преди зимен сън таралежите и кафявите мечки, както и всички прилепи, стават значително по-дебели.

Други бозайници, като хамстери и бурундуци, не натрупват големи запаси от мазнини, но съхраняват храна в убежището си за употреба по време на кратките си периоди на събуждане през зимата.

По време на зимен сън всички видове бозайници лежат неподвижно в дупките си, свити на топка. Това е най-добрият начин за запазване на топлината и ограничаване на топлообмена с околната среда. Зимните квартири на много бозайници са естествените кухини на стъблата и хралупите на дърветата.

Сред насекомоядните бозайници таралежът, подготвяйки се за зимен сън, събира мъх, листа, сено на уединено място и прави гнездо за себе си. Но той се „настанява“ в новия си дом само когато температурата се задържи за дълго време под 10° C. Преди това таралежът се храни обилно, за да натрупа енергия под формата на мазнини.

Зимният сън на кафявите мечки е леко вцепенение. В природата през лятото мечката натрупва дебел слой подкожна мазнина и точно преди настъпването на зимата се установява в леговището си за зимен сън. Обикновено бърлогата е покрита със сняг, така че вътре е много по-топло, отколкото навън. По време на хибернация натрупаните мастни резерви се използват от тялото на мечката като източник на хранителни вещества и също така предпазват животното от замръзване.

От физиологична гледна точка хибернацията при бозайниците се характеризира с отслабване на всички жизнени функции на тялото до минимум, който би им позволил да оцелеят в неблагоприятните зимни условия без храна.

Много животни прекарват зимата в състояние, наречено хибернация. Въпреки това, от няколко хиляди вида птици, известни днес, само един заспива зимен сън - калифорнийската нощница.

Тази птица е активна предимно през нощта, а през студените зимни месеци се крие в пукнатини между камъни и други убежища. Нормалната му телесна температура е 35-45,5°C, но по време на зимен сън тя пада до 20°C и по-ниска, ако застудее. Така птицата спестява енергия, получена от мастните резерви.

Преди това учените не са имали представа, че нощницата спи зимен сън. Едва през 1946 г. в един от калифорнийските каньони е открита спяща птица. Въпреки това, индианците вероятно са знаели за това, тъй като са нарекли тази птица „сънливец“.

В дълбок сън

Нощницата зимува на уединени места като пукнатини между камъни. Всяка година той прекарва около 90 дни без да мърда, със затворени очи.

Когато е заплашен от нападение, нощникът надува тялото си и разперва крилата си. Нощницата е нощна птица, която се храни с насекоми. Тя прекарва деня в храсти или в дървета.

Хибернация Хибернацията (зима - зимен сън, лято - естивация) е период на забавяне на жизнените процеси и метаболизма при хомеотермните животни в периоди на ниска наличност на храна, когато е невъзможно да се поддържа активност и високо ниво на метаболизъм. Характеризира се с понижаване на телесната температура, забавяне на дишането и сърдечния ритъм, инхибиране на нервната дейност (т.нар. „дълбок сън“) и други физиологични процеси. Обикновено преди хибернация животните се хранят обилно и натрупват големи запаси от хранителни вещества под формата на мазнини (в случай на сезонна хибернация до 30-40% от телесното тегло) и се укриват в убежища с подходящ микроклимат (гнезда, дупки , кухини и др.). В зависимост от редовността се разграничават следните видове хибернация: ежедневна хибернация при колибри и прилепи; сезонен зимен сън - зимен (хибернация) при насекомоядните и гризачите или летен (естивация) при пустинните животни; неправилно - с внезапна поява на неблагоприятни условия (миещи кучета, катерици). Някои големи бозайници (мечки, язовци, миещи мечки) влизат в зимен сън, вид зимен сън с по-малко понижение на нивата на физиологичните процеси и метаболизма. При кафявата мечка по време на зимния сън телесната температура леко се понижава (от 37° до приблизително 31°C), а след събуждане се повишава лесно и бързо. Някои видове прекарват част от бременността си в зимен сън, като в този случай раждането настъпва веднага след излизане от зимен сън. По време на хибернация, в допълнение към периодите на действителна хибернация, има и периоди на повишена телесна температура до нормални нива. Сред бозайниците зимен сън спят гризачите, един вид лемур, европейският таралеж и други насекомоядни и торбести животни. Плиний Стари вярва, че лястовиците също са способни да спят зимен сън, но това е погрешно - птиците, с изключение на дрямките, обикновено не спят зимен сън. Колибри и бързите пилета изпадат в състояние, подобно на хибернация (рязко понижена телесна температура и вцепенение) в отсъствието на родителите. Отдавна се смята, че приматите не спят зимен сън. Но през 2004 г. бяха публикувани доказателства, че малкият лемур джудже от Мадагаскар спи зимен сън в кухини на дървета в продължение на седем месеца в годината. Това е особено интересно в светлината на факта, че зимните температури в Мадагаскар могат да надхвърлят 30°C. Очевидно хибернацията на този лемур не е причинена от необходимостта да изчака ниските температури. Хибернацията може да продължи от няколко дни до няколко месеца в зависимост от вида, външната температура и други условия на околната среда. По време на хибернация има периоди, когато телесната температура се възстановява до нормални стойности. По време на хибернация тялото на животното се подхранва от запасите от хранителни вещества, натрупани предишния ден (мазнини и др.). Животното, традиционно считано за способно на зимен сън, е мечката. Но степента, в която метаболитните процеси на мечката се забавят през зимата, е много по-малка от тази на гризачите, насекомоядните и други животни - така че биолозите обикновено смятат, че това не може да се нарече зимен сън в истинския биологичен смисъл. Освен това по време на хибернация телесната температура на мечката не намалява много (от 37° до около 31°C) и лесно и бързо се възстановява; докато при земните катерици (род Xerus) телесната температура по време на зимен сън може да падне до −2°C. Процес, подобен на хибернация, е известен при няколко вида влечуги, но все още не е известно дали това е истински хибернация. Обикновено преди хибернация животните се хранят обилно и натрупват относително големи запаси от хранителни вещества под формата на мазнини. Няколко вида прекарват част от бременността си в зимен сън, като в този случай раждането настъпва веднага след излизане от зимен сън. В продължение на няколко десетилетия се смяташе, че гигантската акула зимува през зимата, спускайки се до дънните хоризонти на северните райони на океана. Но изследване, проведено през 2003 г. от Дейвид Симс, опроверга това, показвайки, че акулите активно се движат по това време в търсене на места с най-голямо количество планктон. Според дълбочината на зимен сън се разграничават: Сезонен или факултативен зимен сън. Характеризира се с това, че телесната температура на животното, честотата на дишане и общата скорост на метаболизма намаляват леко. Ако сте тревожни, сънят лесно може да бъде прекъснат. Характерен за мечки, миещи мечки, енотовидни кучета, язовци. Истински непрекъснат сезонен зимен сън. Характеризира се със загуба на способност за терморегулация (хетеротермия), рязко намаляване на честотата на дихателните движения и сърдечните контракции и намаляване на метаболитната активност. Лятната хибернация или естивация, наричана още лятна диапауза, е характерна за организмите на ниски географски ширини и осигурява оцеляването им през сухия сезон. Често може да се наблюдава при гризачи, лишени от пълноценна и богата на вода храна през лятото. Например пясъчната катерица в Централна Азия навлиза в лятна хибернация през юни - юли. При гоферите лятната хибернация обикновено преминава в зимна хибернация без прекъсване. Лятна хибернация се наблюдава и при някои жители на тропическата зона. При африканския таралеж Atelerix albiventris трае до три месеца, а при мадагаскарските насекомоядни тенреци – до четири месеца. Списък на животните, които спят зимен сън[редактиране | редактиране на wiki текст] Гризачи Малък лемур джудже Мечка Таралеж Американска белогуша нощница Австралийска ехидна Австралийски малък опосум Чилийски опосум Прилеп Хамстер Сънль Мармот Бурундук Gopher Язовец Жаби

Хибернацията е нещо повече от адаптация на животните да оцелеят през студения сезон. За таралежите, сънливите и подковоносите това е единственият начин да не умрат от глад. снимка на ехидната: миопиксия Ехидната и птицечовката спят зимен сън от монотреми. Спят на прекъсвания 5-10 дни, след което още толкова време водят активен живот. Когато спят, телесната им температура пада до 22 °C, въпреки че обикновено е 36 °C. Коала и торбести плъхове, живеещи в Тасмания, са единствените малко торбести, които спят 6-12 дни през зимата, свити в кухо дърво. Гризачите, насекомоядните и прилепите са тези животни, които спят зимен сън през зимата. Те включват бурундуци, мармоти, сънливи и хамстери; таралежът е един от най-известните спящи. Таралежът прекарва студения сезон свит в гнездото си. Планинският прилеп прекарва зимата в дълбоки влажни пещери. Увити в кожените си крила, подковоносите спят под земята през зимата. Кафявите и черните мечки спят зимен сън през зимата. Само някои бозайници изпадат в истински зимен сън. През този период телесната температура достига малко повече от 0 ° C, но животните могат да произвеждат толкова много енергия, че, когато е необходимо, те „се връщат към живот“. черни мечки photo:picyak Зимен сън Някои животни, като язовците, спят в дупките си през по-голямата част от зимата, но тези животни не спят истински зимен сън. Метаболизмът им намалява, но не много. Сърдечната честота се намалява до 10-12 удара в минута, а телесната температура се поддържа на 30 ° C, тоест не изпадат в характерното състояние на летаргия. Ако телесната им температура спаднеше, това би означавало сигурна смърт за тях. Миещите мечки и скунксовете също спят през зимата, но те, подобно на язовците, поддържат висока телесна температура. Сънят е различен от хибернацията. Топлокръвните животни спят зимен сън, за да оцелеят в гладните и най-неблагоприятните времена. Поради това те спят зимен сън, за да запазят ценна енергия. Телесната температура на животните намалява значително, храносмилането спира, сърдечният ритъм намалява и дишането става по-рядко. снимка на язовци: Хибернация на Santi Guese Малки топлокръвни бозайници, като мармот, бурундук и земна катерица, поддържат температура от приблизително 37,3 °C през летните месеци и това не зависи от температурата на околната среда. Пулсът при нормални условия е около 88 удара в минута, а дишането е 16 вдишвания в минута. В началото на зимата, когато температурата падне под 15 ° C, мармотът се свива в дупката си и заспива зимен сън. Поговорката „спи като мармот“ не се появи случайно - в крайна сметка тези животни спят от 6 до 8 месеца в годината. Хибернацията е дълбок сън, по време на който животното губи контрол над телесната си температура. Животното редовно се събужда от зимен сън само за да се изхожда или в много критична ситуация, например, ако гнездото е наводнено с вода или животът на животното е застрашен от друга опасност. Байбак, който спи, прави само две вдишвания в минута, сърцето му може да бие само веднъж на всеки 12 секунди, а понякога дори спира за цяла минута. marmot photo:jasonwain През зимата развитието на повечето растения спира и хладнокръвните животни изпадат в състояние на вцепенение. Топлокръвните животни, птиците и бозайниците не могат да реагират на промените в околната среда по този начин. Някои от животните оцеляват в ледената пустиня на Антарктика, но трябва да поддържат телесната си температура на постоянно ниво, тъй като намаляването й би означавало смърт. За топлокръвните животни е много важно да се поддържа постоянна температура, тъй като тя винаги е по-висока от температурата на околната среда. За да поддържа температура, животното се нуждае от храна, която става трудно да се получи през зимата. Много птици решават този проблем по свой начин - отлитат в по-топлите райони за зимата. Големите тревопасни животни, като северните елени, също мигрират към южните райони. За дребните бозайници такова пътуване е невъзможно. Много животни, живеещи в полярните региони, имат гъста козина през зимата, която ги предпазва от лютия студ. Ескимоските кучета имат толкова гъста и топла козина, че могат да спят в снега дори при температура на въздуха от -30 ° C. Малките животни губят топлина по-бързо, отколкото я произвеждат. Например мишката използва два пъти повече енергия от овцата. снимка на елени: amortize Поради това много малки животни изграждат много добре защитени топли гнезда. За да поддържат телесната температура на +37 ° C, бозайниците трябва да се хранят редовно. Животните често складират мазнини, за да им помогнат да оцелеят във времена на глад. Много животни имат шанс за оцеляване само когато намалят потреблението на енергия до минимум, така че да е достатъчно, за да оцелеят по време на зимен сън. Дребно животно, лешниковото сънливо, разпространено в Европа. Веднага щом температурата на въздуха падне под 15 ° C, тя се качва в гнездото си, свива се и заспива. Понякога се събуждат Някои животни понякога се събуждат по време на зимен сън. Прилепите спят по-дълго без прекъсване, но сънят им продължава не повече от месец. От време на време се събуждат и след като се преместят на друго място, отново заспиват. Някои видове дори хващат насекоми в местата за зимуване. Таралежът спи не повече от 2-3 седмици, след което се събужда за кратко. Честите събуждания през топлите зими не са от полза за таралежа, тъй като в този случай запасите от мазнини се изразходват по-бързо. Други насекомоядни животни, например малката земеровка, която тежи 2 g, са пример за другата крайност: в студено време те изпадат в състояние на вцепенение за няколко часа. Това обаче не е истински зимен сън. таралеж снимка: Chris Sharratt Жизнената активност на животно, което спи, не намалява толкова много, колкото по време на зимен сън. Това се доказва от факта, че една мечка се събужда посред зима и напуска бърлогата, след което се връща да „поспи“. Майката мечка ражда малки и се грижи за тях. В състояние на вцепенение някои животни остават напълно неподвижни, дори и да ги движите. Други се събуждат за момент, ако сънят им е нарушен. Първите признаци на събуждане са движение и треперене на крайниците, поради което телесната температура постепенно се повишава. За да се стопли, животното изразходва много енергия. Някога, в древни времена, хората вярвали, че през зимата лястовиците се крият под водата и спят на дъното на езеро или река. Днес е известно, че с настъпването на есента тези птици летят до южните райони, тъй като през зимата в местата за гнездене няма летящи насекоми - основната храна за птиците. Оказа се обаче, че някои видове птици спят зимен сън, поне за кратко. снимка: Сам Уайт Американската белогуша нощница се храни с насекоми. През зимата няма летящи насекоми, така че тази птица спи зимен сън, за да спести ценна енергия. За кратко време телесната температура на нощницата пада до около 6 ° C, докато обикновено е около 40 ° C. Много видове колибри изпадат в вцепенение през нощта, напомнящо зимен сън. По това време телесната им температура пада до 8-9 ° C. Известно е, че колибрите изразходват много енергия, така че имат много интензивен метаболизъм: през деня те абсорбират количество храна, което е два пъти повече от теглото им.

Хибернацията (зимен сън) е забавяне на жизнените процеси и метаболизма за определен период от време. В същото време телесната температура намалява, дишането и пулсът се забавят, нервната дейност и други процеси в тялото се инхибират. През зимата на много животни им е трудно да намерят храна за себе си и избират този начин на оцеляване, за да оцелеят до топлите дни. Преди хибернация те се хранят с отмъщение, като по този начин натрупват енергията, от която се нуждаят през периода на хибернация. Хибернацията на животните е перфектен начин, изобретен от природата, да спаси потомството си от условия, необичайни за нормалния им живот. Има огромно разнообразие от животни, които спят зимен сън през зимата. Повечето от тях живеят в умерен климат, характеризиращ се с топли лета и студени зими, през които им е трудно да си намерят храна. Някои от тях ще бъдат разгледани по-долу. Мечка Най-известният представител на животинското царство, който спи през зимата, е мечката. Трябва да се отбележи, че неговият зимен сън се счита за плитък. По-скоро е дрямка. Телесната му температура не става толкова ниска, колкото тази на други животни в истински зимен сън. Същото важи и за сърдечния му ритъм. Това означава, че ако се опитате да го докоснете в това състояние, той може да се събуди много бързо и веднага да започне битка. Мечките са животни, които през зимата спят зимен сън, без да губят ориентацията си в пространството и времето. Но мечките могат да останат в това състояние, без да докосват храна или вода в продължение на седем месеца. Това става възможно благодарение на натрупаната през лятото мазнина, чийто слой може да достигне 15 см. През лятото мечката не само яде храна, но и жестоко преяжда. Този процес донякъде напомня на угояване на прасе и също така се равнява на 30 пълни хранения на ден от човек. Какви животни зимуват през зимата Обикновен таралеж Таралежите водят активен живот от 4 до 7 месеца, разделяйки този период на три етапа: събуждане, размножаване, подготовка за дълъг зимен сън. С настъпването на студеното време те спят зимен сън. Основната причина за това явление при таралежите е липсата на храна, вторичната причина е студът. Те не съхраняват храна за зимата, защото се хранят с насекоми. Поради това те трябва да трупат мазнини през летния сезон и да спят зимен сън през зимата. Освен това тяхната терморегулация е несъвършена, което води до необходимостта от продължително зимно вцепенение. Гофери Гоферите по отношение на зимен сън са сред животните, които са в състояние на вцепенение за най-дълго време, по-точно до девет месеца в годината. Освен това се отбелязва цикличността на престоя им в това състояние. Кратък активен период на живот се редува с дългосрочно вцепенение, след което активният живот започва отново. Заменя се с продължителна хибернация и т.н. Тази особеност на тялото им е наследствена. Жаби Жабите, в сравнение с животни, които спят зимен сън или са в състояние на вцепенение, могат да бъдат в състояние на по-дълбоко потискане на жизнената активност - в суспендирана анимация. В същото време техният метаболизъм се забавя възможно най-много и оцеляването се извършва за сметка на вътрешните енергийни резерви. В зависимост от вида, жабите могат да спят зимен сън в дупки, които са изкопали, в пукнатини, които сами запълват с листа, а също и на дъното на резервоари. Прилепи През зимата прилепите, след като са намерили подходящо убежище, изпадат в оцепенение за 7-8 месеца. Сънят им се прекъсва на всеки 2-3 седмици от събуждане за търсене на по-топъл подслон и сватовство, тъй като зимата за тези животни е периодът на размножаване. Животните, които спят зимен сън, включват също гризачи, австралийски ехидни, чилийски опосуми, хамстери, сънливи, бурундуци и язовци. Всички животни, без изключение, предпочитат почивка, както през нощта, така и през деня, пред активното будност. Те особено обичат да изпадат в състояние на ступор или каталепсия. В страни със студен и умерен климат обичайното забавление на животните е шестмесечен зимен сън. Хибернацията е наследствена реакция на живите организми към температурни промени, формирана преди милиони години. Беше възможно да оцелеете тези промени само като се научите да регулирате собствената си температура по време на настъпването на студ или топлина. Животът на животното зависел от способността му да спи в трудни моменти. Защо животните спят зимен сън? Ето как природата се е погрижила за своите създания - това умение ще им бъде полезно, ако климатът на Земята отново се промени. Хибернацията се характеризира със забавяне на жизнените процеси и метаболизма при животните в периоди, когато храната е недостъпна, което означава, че е невъзможно да се поддържа активност и високо ниво на метаболизъм. Подготовка за зимен сън. Подготвяйки се за дълъг сън, животните натрупват запаси от хранителни вещества, теглото им поради мазнини може да се увеличи с 40%, а също и да съхранява храна. Храненето през подготвителния период е богато на мастни киселини, които повишават имунитета и устойчивостта при продължително вцепенение. Гризачите прекарват зимата в семейства или сами. Дупките, които копаят, могат да се простират на три метра или повече навътре. Те съхраняват зърна, ядки и семена, за да поддържат жизнеността. Подслонът (хралупа, гнездо, пещера, дупка) се избира, като се вземат предвид безопасността, защитата от хищници и микроклиматът: температурата на приюта трябва да бъде малко над нулата, дори при силни студове навън. Въз основа на метода за поддържане на телесната температура животните се разделят на: Ендотермични, които поддържат терморегулацията с помощта на вътрешни ресурси. Те включват всички топлокръвни организми: бозайници, птици. Ектотермични, температурата им зависи от околната среда. Те включват студенокръвни организми (влечуги, земноводни, риби). Видове зимен сън по продължителност: Ежедневен (при прилепи и колибри). Този тип дълбок сън може да се появи през всеки сезон, както при бозайници, така и при птици. Физиологичните процеси протичат по-бавно, отколкото по време на сезонен зимен сън. Телесната температура обикновено пада до 18°C, в редки случаи - под 10°C, метаболизмът намалява с една трета. Сезонни - зима (хибернация) или лято (естивация). Yandex.Direct Services IFZ Imperial порцелан LFZ. Доставка в цяла Москва и Русия. 10% отстъпка! Комплекти Чай двойки ЧайнициПромоции posuda40.ruАдрес и телефонен номер Зимният (хибернационен) хибернация не е еднообразно състояние и се прекъсва за кратки периоди на „загряване“ на тялото: телесната температура се повишава за кратко и обменът на енергия се увеличава. Телесната температура обикновено пада до 10°C или по-ниско. При дългоопашатите земни катерици тя пада до 3°C. Метаболизмът е 5% и понякога се забавя до 1% от нормалното. Нередовно, при катерици и енотовидни кучета, когато внезапно настъпят неблагоприятни условия. Хибернация. Зимата е трудно преживяване за много животни. Мигриращите птици изминават огромни разстояния, за да стигнат до по-топъл климат. Животните, които не могат да напуснат места със студен климат, се адаптират към промяната на сезона по свой начин: те се потапят в състояние, подобно на сън. Когато температурата на околната среда падне до пет градуса по Целзий, бръмбарите и пеперудите, жабите и жабите, гущерите и змиите, мечките и таралежите заспиват. Ресничките, амебите и водораслите, събирайки се в голяма топка, са обвити в защитна обвивка. Караси и шарани се ровят в тинята. Прилепите спят в пещери в продължение на шест месеца, висящи с главата надолу. Естивация. Лятната хибернация или диапаузата (временно спиране на развитието, състояние на физиологичен покой) осигурява оцеляването на организмите през сухите периоди на годината. Рибите спят, увити в тиня на дъното на сухи резервоари. Костенурките и гризачите, лишени от храна, заспиват до зимата, когато блатата и растенията изсъхнат от топлината. Някои обитатели на тропиците също са склонни да заспиват дълго време: африканските таралежи спят около три месеца, а насекомоядните от Мадагаскар - около четири. Рекордът за зимен сън е счупен от гризачи. Пясъчната катерица спи девет месеца подред. Изпадайки в лятна хибернация в края на юли, животното влиза в зимна хибернация, без да се събуди. Периодични събуждания. Някои животни се събуждат от сън от време на време. Учените не знаят точно целта и причината за това поведение. Събуждането може да продължи от няколко минути при малки организми до няколко часа при големи. Толкова много живи организми изпадат в хибернация, че е много трудно да се изброят всички. Съветският зоолог Н.И. Калабухов твърди, че има много повече животни в състояние на вцепенение през зимата, отколкото тези, които са будни. Физиология на хибернацията. Телесна температура. Спящите животни са само част от градуса по-топли от околния въздух. Телесната температура на сънливата пада от 38 градуса до 3,7 (десет пъти!). При някои видове може да падне до нула или дори минус пет градуса по Целзий. Рибата далия, рядка топлокръвна риба, заспива, когато водоемите на Чукотка замръзнат. Ако далия, замразена в парче лед, се постави в топла вода, тогава веднага щом ледът се разтопи, рибата ще оживее. Благодарение на уникалната импрегнация, подобна на глицерин, в тъканите на далиите не се образуват ледени кристали, които могат да разкъсат клетъчните мембрани. Хипотермичното състояние при всички останали е управляемо. Мозъчните регулатори, ръководени от неуморния хипоталамус (частта от мозъка, отговорна за постоянството на вътрешната среда на тялото), включват нагряването на мазнините своевременно, така че телесната температура да не падне под критично ниво. Метаболизмът по време на хибернация намалява при животните до 10-15% от нормата. Дишането при спящите бозайници намалява 40 пъти. При много видове се редува: бързото повърхностно дишане се заменя с апнея (липса на дишане), продължаваща повече от час, което причинява кислороден глад. Газообменът намалява 10 пъти. Таралежът, свит на топка, поема леко въздух само веднъж в минута. Мозъчната активност се запазва само в хипокампуса, част, съседна на хипоталамуса. Сърцето забавя честотата на контракциите на минута до 5-10 удара, а при таралеж бие дори при нулева телесна температура. Това е изненадващо, тъй като при животни, които не спят зимен сън, сърцето спира при телесна температура от 15 градуса. Кръвното налягане леко намалява, от 20% до 40, тъй като вискозитетът на кръвта се увеличава поради понижаване на температурата. Благодарение на повишения вискозитет на кръвта, сърцето е по-добре снабдено с „кафява мазнина“, източник на енергия. Преди хибернация хормоналната система се настройва към нов ритъм: животното натрупва мазнини, ензими, витамини, особено витамин Е, който инхибира метаболизма. През лятото животните напълняват, увеличавайки теглото си три пъти до есента, а през пролетта се събуждат тънки и отслабени. Интересен факт: зимният сън на кафявата мечка, катерицата и прерийното куче не е истински - те изпадат в състояние на повърхностно вцепенение. Техният метаболизъм леко се забавя, а телесната им температура, пулс и дишане са на нива, характерни за нормален сън. Повечето от тях се крият в своите убежища и поддържат съществуването си от запасите от храна и мазнини, които са събрали за този случай. Съзнанието на мечката не се изключва по време на зимен сън, лесно е да го събудите. Плюсове и минуси на хибернация. Несъмнено предимство е намаляването на потреблението на енергия от животното: то изразходва само 15% от енергията, необходима за поддържане на нормална телесна температура през зимата, когато е будно. В продължение на 4-7 месеца те могат да съществуват благодарение на натрупаните запаси от мазнини и други хранителни вещества. Недостатъци: възможността за смърт от изсъхване или изтощение, развитие на атрофия на скелетните мускули, намален имунитет, възможно е замръзване при изключително ниски температури, беззащитност срещу хищници. Изследванията на учените върху механизмите на хибернация на животните имат практическа цел: формулата на химичните вещества, които потапят животните в дългосрочно спряно състояние, ще позволи извършването на хирургични операции, охлаждайки човешкото тяло до необходимата температура.