63
Весной с потеплением животные начинают просыпаться от зимней спячки. Но последние несколько месяцев они не просто нагоняли сон красоты. Спячка — это сложное физиологическое состояние, которое помогает животным выживать в сезоны, когда ресурсов не хватает. Вот несколько фактов об этой необычной адаптации и тварях, которые ее освоили.
Гибернация — это форма оцепенения — состояния покоя, при котором температура тела животного снижается, а частота сердечных сокращений и обмен веществ замедляются для сохранения энергии. Оцепенение может длиться всего несколько часов: колибри в Андах, например, охлаждают свою внутреннюю температуру до 33 градусов по Цельсию и впадают в оцепенение на ночь, сохраняя энергию до следующего утра. Спячка — это в основном оцепенение, которое длится от нескольких недель до нескольких месяцев. Степень спячки у животных может варьироваться от практически мертвой (арктический суслик может понижать температуру тела ниже точки замерзания воды) до относительно активной (медведи не так сильно понижают температуру тела и периодически просыпаются) во время спячки).
Раньше биологи думали, что холодная погода является сигналом для животных, чтобы они впали в спячку, поскольку животные в умеренном Северном полушарии исчезали в своих берлогах, когда лето переходило в осень, и появлялись, когда зима переходила в весну. Затем ученые обнаружили, что многочисленные виды в тропиках также впадают в спячку, что предположило, что спячка была вызвана сезонной нехваткой пищи, а не изменением температуры. Эти тропические виды впадают в состояние, похожее на спячку, называемое эстивацией, в жаркие и засушливые периоды, когда не хватает воды или пищи.
Когда животные впадают в спячку, они не просто спят неделями. «Легкие» гибернаторы, такие как медведи, чередуются между периодами отдыха, когда температура их тела и функции находятся в спящем режиме, и короткими периодами бодрствования, когда они меняют положение, мочатся или даже немного спят. В это время самки медведей и других млекопитающих могут родить и вырастить своих детенышей. Входящие в глубокую спячку, как некоторые виды сурков, мышей и летучих мышей, могут месяцами оставаться практически неподвижными.
Зимующие животные в конце концов просыпаются, сигнализируя об этом изменением температуры окружающей среды или, возможно, внутренним « будильником ». Месяцы, проведенные в их уютных берлогах, на самом деле не так уж расслабляют: когда животные выходят из оцепенения, они часто имеют недостаточный вес, усталость, голод и жажду. Их первые действия после спячки - пить воду, охотиться или добывать пищу, а также оценивать потенциальных партнеров.
Многие виды теплокровных животных в той или иной степени впадают в оцепенение, но лишь небольшой процент из них считается настоящими гибернаторами. Известно, что один вид птиц, обыкновенный бедняк, и одна рыба, антарктическая треска (которая не является теплокровной, но вырабатывает в своем теле белки, подобные антифризу), впадают в спячку. Эта практика гораздо более распространена среди млекопитающих; к зимующим млекопитающим относятся ехидны, насекомоядные летучие мыши, по крайней мере один вид броненосцев, толстохвостый карликовый лемур, барсуки, суслики, сурки, прыгающие мыши, сони, а также черные и бурые медведи.
Возможно, вы заметили одно млекопитающее, которое не впадает в спячку, — нас. Но есть несколько случаев, когда люди перенесли смертельно низкую температуру тела и выжили без длительных последствий. Самым известным является испытание Мицутака Учикоши, 35-летнего японского государственного служащего, который поскользнулся на горной тропе и сломал бедро в октябре 2006 года. Сказали его врачи. После почти двух месяцев в больнице он вышел без остаточных травм. В 2012 году швед на два месяца застрял в своей заснеженной машине, но выжил, несмотря на сильное переохлаждение и отсутствие еды, возможно, из-за того, что впал в оцепенение.
Исследования спящего режима животных могут помочь людям. Понимание того, почему гибернаторы могут выдерживать экстремально низкие температуры тела и замедленный обмен веществ без травм, может дать нам подсказки для восстановления после сердечных приступов, сохранения человеческих органов для трансплантации или проведения сложных операций. Ученые даже экспериментируют с « индуцированной гибернацией » как способом сохранить энергию астронавтов во время длительных космических путешествий и уменьшить количество ресурсов, необходимых для будущих миссий на Марс.
