что такое зимняя спячка
Зимняя спячка: как в неё «впадают» люди
Медведи, лемуры, американские суслики, австралийская ехидна, антарктическая треска, некоторые виды насекомых, – всех их объединяет гибернация, в обиходе называемая «зимняя спячка». Однако это не совсем сон, в привычном для нас понятии. Это, скорее, замедление процессов метаболизма.
Если холодно или жарко – спи
Специалист Центра лемуров из штата Северная Каролина Марина Бланко поясняет, что в таком состоянии большая часть функций, присущих физиологии животного, сильно замедляется. Бланко с коллегами изучает карликовых мадагаскарских лемуров, они, единственные из приматов, впадают в спячку в соответствии с постоянным графиком. В таком состоянии частота их сердечных сокращений падает с 300 до 6 ударов в минуту. Это позволяет им не дышать каждую секунду. Без единого вдоха и выдоха они могут провести до десяти секунд.
Таким способом животные экономят энергию, которая им не нужна в полном объеме зимой, когда нет еды, или в сильную жару, когда главным становится выживание в экстремальных условиях, рассказывает нейрофармаколог Университета Аляски в Фэрбенксе Келли Дрю. Объект ее изучения – зимующие арктические суслики.
Полярников спасает равнодушие
Но, оказывается, гибернация свойственна и людям. Разумеется, 10 минут не дышать никто из homo sapiens не сможет, но некоторое замедление процессов метаболизма свойственно многим из них. Английские ученые в течение долгого времени проводили исследования психического состояния людей, работающих в Антарктиде. Результатом стало обнаружение уникального адаптивного механизма человека. В обычной среде он никак не проявляет себя, но, когда человек находится долгое время в экстремальных природных условиях, механизм резко активизируется.
По мнению психолога Натана Смита из Университета Манчестера – одного из участников исследования, выявленный механизм может быть подобием гибернации. Ученые почти год наблюдали за двумя группами полярников, которые зимовали на франко-итальянской станции «Конкордия». 27 полярников замеряли качественные параметры своего сна, а результаты заносили в дневники. Помимо этого, с помощью психометрических вопросников фиксировалось их психическое состояние. Таким образом удалось установить, что при вынужденном постоянном нахождении в помещении произошло заметное снижение качества сна обследуемых, а также их эмоциональных показателей. Однако с окончанием зимы и первым потеплением эти показатели дали положительные изменения.
Но не это удивило ученых. В опубликованном отчете об исследовании они указали, что в начале наблюдений предполагали увидеть снижение активных форм поведения (к примеру, мыслительной деятельности при решении кроссвордов, задач) за счет усиления пассивных форм, которые чаще всего проявляются в виде отрицаний и депрессии. На деле же произошло снижение всех форм поведения – и активных, и пассивных, что значительно понизило эмоциональную составляющую и привело к росту безразличия. Такое состояние свойственно не только полярникам. Подобное фиксировалось и у участников симуляции долговременного пребывания на Марсе в ходе эксперимента «Марс-500».
Учеными установлено, что когда-то в деревнях не редкостью были крестьяне, которые зимой могли спать сутками. Они просыпались только для того, чтобы протопить печь, приготовить еду и поесть. Существуют документальные свидетельства, где описан такой способ существования от поздней осени до ранней весны у некоторых сибирских народностей.
Современный человек тоже нередко испытывает симптомы зимней спячки. С наступлением холодов люди часто ощущают себя вялыми, расслабленными, разбитыми. Врачи называют это сезонным эмоциональным расстройством, которому женщины подвержены чаще, чем мужчины. Такое состояние нередко перерастает в депрессию. А виной всему, по мнению врачей, является отсутствие солнечного света. Без него у человека проявляется нехватка серотонина – гормона жизненной активности. Исследования российских ученых показали, что такое состояние свойственно 90 процентам жителей России, проживающих в средней полосе и в северных широтах.
Научимся спать – полетим на Марс
И все же гибернация продолжает беспокоить ученых. Изучая спячку барибалов, американских коричневых медведей, комплекция которых соответствует человеческой, ученые из США установили, что в стадии гибернации у этих животных температура тела падает на 5-6 градусов, а уровень биологических процессов не превышает 25 процентов от нормы. Один из авторов исследования, Ойвин Тойен, говорит, что ранее ни у одного животного, которое впадает в спячку, не было зафиксировано подобное снижение температуры на столь длительный период. Кроме того, установлено, что метаболизм барибалов остается низким в течение нескольких недель после пробуждения от спячки. Каким образом столь длительное состояние никак не отражается на состоянии мышц, костной системы, ученые до сих пор понять не могут. У человека, например, после длительной неподвижности атрофируются мышцы, возникают пролежни, теряют гибкость суставы.
– Если секрет будет открыт, это, возможно, поможет предотвращать такие заболевания, как атрофия мышечной ткани и остеопороз. Кроме того, появится возможность помогать раненым и больным до их доставки в стационар, – говорит ведущий автор исследования Брайан Барнс. Он же надеется, что открытие секрета метаболизма барибалов поможет погружать в спячку людей для того, чтобы отправить их в длительное путешествие на другие планеты.
Неизвестные факты о зимней спячке
Люди, которые совсем не рады приближению холодной темной поры, наверное, не прочь до весны погрузиться в сон, как это делают медведи или сурки. Но, оказывается, в природе все не так просто. Вот несколько фактов о зимней спячке, которые вы, вероятно, не знали.
Что такое гибернация?
Все слышали о медведях, спящих зимой в своей берлоге. Но на самом деле косолапые и другие зимующие виды в холодное время года вовсе не спят. Гибернация (так по-научному называется зимняя спячка) — это расширенная форма оцепенения, состояние, при котором метаболизм понижен до менее 5 % от нормы.
«Большинство физиологических функций в таком состоянии чрезвычайно замедлены или полностью прекращены», — говорит Марина Бланко из Центра лемуров в Дареме, Северная Каролина, которая изучает карликовых мадагаскарских лемуров (Cheirogaleus spp.), единственных приматов, которые впадают в спячку по регулярному графику.
Например, когда лемуры находятся в спячке, у них снижается частота сердечных сокращений с 300 ударов в минуту до 6. И вместо того чтобы дышать каждую секунду, они могут провести до 10 минут, не сделав ни одного вдоха. Их мозговая деятельность становится незаметной, что сильно отличается от сна, когда мозг все еще выполняет бессознательные функции.
Почему животные впадают в спячку?
«Проще говоря, гибернация — это способ экономии энергии», — объясняет Келли Дрю, нейрофармаколог из Университета Аляски в Фэрбенксе, которая изучает химию мозга зимующих арктических сусликов (лат. Spermophilus parryii).
Хотя спячка чаще всего рассматривается как сезонное поведение, она может быть связана с метеоявлениями. Например, существуют тропические виды, которые могут включать «спящий режим», чтобы пережить жару. Но температура не единственный возможный фактор. Некоторые виды впадают в спячку в ответ на нехватку пищи. Например, австралийская ехидна может это сделать после пожаров и оставаться в таком состоянии, пока пищевые ресурсы не восстановятся.
Недавние исследования также выявили третью причину. Это защита. «Когда вы впадаете в спячку, вы не чувствуете запаха, не создаете шума, не совершаете никаких движений, поэтому хищнику очень трудно вас обнаружить», — говорит Томас Руф, профессор физиологии в Университете ветеринарной медицины в Вене. Его работа показала, что смертность мелких млекопитающих в пять раз выше во время активного периода, чем во время спячки.
Что происходит с животным в зимней спячке?
Чтобы замедлить метаболизм, животные охлаждают свои тела в среднем на 5–10 °С, а арктические суслики — даже ниже точки замерзания. Исследования показали, что охлаждение, вероятно, регулируется уровнями аденозина в мозге.
Однако виды пребывают в своем коматозном состоянии не весь период спячки. Около 80 % их энергии тратится на периодические пробуждения и согревания. «Почему так происходит — одна из величайших загадок природы», — говорит Руф. Некоторые ученые полагают, что таким образом они поддерживают свою иммунную систему для борьбы с болезнями.
К сожалению, эти пробуждения в условиях изменения климата становятся угрозой для существования видов. Из-за возрастания температуры окружающей среды животные в периоды пробуждения остаются активными дольше обычного, истощая запасы энергии.
Какие животные впадают в спячку?
Одна птица и множество амфибий, рептилий и насекомых демонстрируют состояния, подобные гибернации. Также есть одна рыба, которая зимой замедляет свой метаболизм, становясь в 20 раз менее активной, — это антарктическая треска.
И, конечно же, млекопитающие. В то время как медведи могут быть первыми, кто приходит на ум, они — исключительный случай. Большинство впадающих в спячку млекопитающих намного мельче — их средний вес всего 70 граммов. Это связано с тем, что маленькие тела имеют высокое отношение площади поверхности к объему, что делает их более подверженными потере тепла. Чтобы сохранить тепло в холодную погоду, они нуждаются в сезонной экономии энергии куда больше, чем крупные животные.
Кто находится в спячке дольше всех?
Очевидным кандидатом на приз за самую долгую спячку будет соня-полчок (лат. Glis glis). Эти грызуны могут оставаться бездействующими более 11 месяцев. Чтобы выдержать такую «паузу», они должны удвоить или даже утроить свой вес тела, пока активны.
Еще одна претендентка на победу — большая коричневая летучая мышь (лат. Eptesicus fuscus), которая в рамках эксперимента «зимовала» в холодильнике в течение 344 дней. Правда, такой рекорд стоил ей жизни.
Зимняя спячка
Спя́чка (гибернация) — период деактивации жизненных процессов и метаболизма у животных. Характеризуется снижением температуры тела, замедлением дыхания, и всех процессов метаболизма. Основным физиологическим смыслом спячки является сохранение энергии в период неблагоприятных естественных условий (морозов, бескормицы).
Может продолжаться от нескольких дней до нескольких месяцев в зависимости от вида, внешней температуры и других условий среды. В случае зимней спячки она обычно характеризуется периодами действительной спячки и периодами, когда температура тела возвращается к обычному уровню. В течение спячки организм животного питается благодаря запасам питательных веществ, накопленных накануне (жир и другие).
Среди млекопитающих к спячке прибегают грызуны, один вид лемуров, европейский ёж и другие насекомоядные, сумчатые. Плиний Старший считал, что ласточки также способны к спячке, но это является ошибочным утверждением — птицы, за исключением дремлюг, обычно не впадают в спячку.
Обычно перед спячкой животные усиленно питаются и накапливают относительно большие запасы питательных веществ в виде жира. Несколько видов проводят в спячке часть беременности и в этом случае роды происходят сразу после выхода из спячки.
Несколько десятков лет считалось, что гигантская акула в зимний период, опускаясь придонным регионам северных районов океана, впадает в спячку. Но исследования, проведённые в 2003 Девидом Симсом, опровергли это предположение, показав, что акулы в этот период активно передвигаются в поисках мест с наибольшим количеством планктона.
В энтомологии этот термин нередко используется для описания поведения насекомого в зимний период. Насекомые могут впадать в спячку как взрослые особи, так и куколками и яйцами.
Считается, что именно благодаря впадению в спячку эполетовые акулы способны долгое время выживать без кислорода, даже будучи вытянутыми из воды и высушенными при температуре воздуха к +26°С. Другие животные, которые могут долгое время обходиться без кислорода, — это золотая рыбка, красноухая черепаха, лесная лягушка и горный гусь (Anser indicus).
До последнего времени считалось, что явление спячки не наблюдается среди приматов. Но физиолог Катрин Даусман из Марбургского университета (Германия) вместе со своими сотрудниками опубликовала в журнале Nature (за 24 июля 2004 года) доказательства того, что малый карликовый лемур из Мадагаскара проводит в спячке в дуплах деревьев семь месяцев в год. Это является особенно интересным учитывая тот факт, что зимняя температура на Мадагаскаре может составлять более чем 30°С, поэтому спячка этого лемура, судя по всему, вызванна в первую очередь не необходимостью пережидания низких температур.
Что такое зимняя спячка
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Неизвестные факты о феномене зимней спячки
Люди, которые совсем не рады приближению холодной темной поры, наверное, не прочь до весны погрузиться в сон, как это делают медведи или сурки. Но, оказывается, в природе все не так просто. Вот несколько фактов о зимней спячке, которые вы, вероятно, не знали.
Что такое гибернация?
Все слышали о медведях, спящих зимой в своей берлоге. Но на самом деле косолапые и другие зимующие виды в холодное время года вовсе не спят. Гибернация (так по-научному называется зимняя спячка) — это расширенная форма оцепенения, состояние, при котором метаболизм понижен до менее 5 % от нормы.
«Большинство физиологических функций в таком состоянии чрезвычайно замедлены или полностью прекращены», — говорит Марина Бланко из Центра лемуров в Дареме, Северная Каролина, которая изучает карликовых мадагаскарских лемуров (Cheirogaleus spp.), единственных приматов, которые впадают в спячку по регулярному графику.
Например, когда лемуры находятся в спячке, у них снижается частота сердечных сокращений с 300 ударов в минуту до 6. И вместо того чтобы дышать каждую секунду, они могут провести до 10 минут, не сделав ни одного вдоха. Их мозговая деятельность становится незаметной, что сильно отличается от сна, когда мозг все еще выполняет бессознательные функции.
Почему животные впадают в спячку?
«Проще говоря, гибернация — это способ экономии энергии», — объясняет Келли Дрю, нейрофармаколог из Университета Аляски в Фэрбенксе, которая изучает химию мозга зимующих арктических сусликов (лат. Spermophilus parryii).
Хотя спячка чаще всего рассматривается как сезонное поведение, она может быть связана с метеоявлениями. Например, существуют тропические виды, которые могут включать «спящий режим», чтобы пережить жару. Но температура не единственный возможный фактор. Некоторые виды впадают в спячку в ответ на нехватку пищи. Например, австралийская ехидна может это сделать после пожаров и оставаться в таком состоянии, пока пищевые ресурсы не восстановятся.
Недавние исследования также выявили третью причину. Это защита. «Когда вы впадаете в спячку, вы не чувствуете запаха, не создаете шума, не совершаете никаких движений, поэтому хищнику очень трудно вас обнаружить», — говорит Томас Руф, профессор физиологии в Университете ветеринарной медицины в Вене. Его работа показала, что смертность мелких млекопитающих в пять раз выше во время активного периода, чем во время спячки.
Что происходит с животным в зимней спячке?
Чтобы замедлить метаболизм, животные охлаждают свои тела в среднем на 5–10 °С, а арктические суслики — даже ниже точки замерзания. Исследования показали, что охлаждение, вероятно, регулируется уровнями аденозина в мозге.
Однако виды пребывают в своем коматозном состоянии не весь период спячки. Около 80 % их энергии тратится на периодические пробуждения и согревания. «Почему так происходит — одна из величайших загадок природы», — говорит Руф. Некоторые ученые полагают, что таким образом они поддерживают свою иммунную систему для борьбы с болезнями.
К сожалению, эти пробуждения в условиях изменения климата становятся угрозой для существования видов. Из-за возрастания температуры окружающей среды животные в периоды пробуждения остаются активными дольше обычного, истощая запасы энергии.
Какие животные впадают в спячку?
Одна птица и множество амфибий, рептилий и насекомых демонстрируют состояния, подобные гибернации. Также есть одна рыба, которая зимой замедляет свой метаболизм, становясь в 20 раз менее активной, — это антарктическая треска.
И, конечно же, млекопитающие. В то время как медведи могут быть первыми, кто приходит на ум, они — исключительный случай. Большинство впадающих в спячку млекопитающих намного мельче — их средний вес всего 70 грамм. Это связано с тем, что маленькие тела имеют высокое отношение площади поверхности к объему, что делает их более подверженными потере тепла. Чтобы сохранить тепло в холодную погоду, они нуждаются в сезонной экономии энергии куда больше, чем крупные животные.
Кто находится в спячке дольше всех?
Очевидным кандидатом на приз за самую долгую спячку будет соня-полчок (лат. Glis glis). Эти грызуны могут оставаться бездействующими более 11 месяцев. Чтобы выдержать такую «паузу», они должны удвоить или даже утроить свой вес тела, пока активны.
Еще одна претендентка на победу — большая коричневая летучая мышь (лат. Eptesicus fuscus), которая в рамках эксперимента «зимовала» в холодильнике в течение 344 дней. Правда, такой рекорд стоил ей жизни.
uCrazy.ru
Навигация
ЛУЧШЕЕ ЗА НЕДЕЛЮ
ОПРОС
СЕЙЧАС НА САЙТЕ
КАЛЕНДАРЬ
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
| 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 |
| 29 | 30 |
