Впадают . Для этого они еще с осени подготавливают себе берлогу, выбирая безопасное место в естественных оврагах, небольших уютных пещерах или у корней огромных деревьев. Чтобы защититься от холодов, они утепляют свое лежбище сухим мхом, листьями, травой и пушистыми еловыми ветками.
Помимо этого, медведи в конце лета и осенью очень много едят, чтобы к зиме запасти как можно больше подкожного жира. В противном случае в середине зимы этого зверя может быть прервана сильным чувством голода, в результате чего по лесу будет шататься злой -шатун. Отличительная особенность медвежьей спячки состоит в незначительном понижении температуры тела. Кроме того, медведя довольно легко вывести из этого состояния.
Спят зимой хомяки, бурундуки и барсуки, однако сон их также довольно чуток. Кроме того, эти зверки просыпаются среди зимы, чтобы утолить чувство голода с помощью заготовленных еще с осени припасов. А суслики могут впадать в спячку не только зимой, но и летом. В последнем случае это обычно связано с отсутствием корма. Погружается в длительный зимний сон и енот-полоскун.
У сурков зимняя спячка продолжается от 4 до 6 месяцев, в зависимости от климата региона, в котором они проживают. В течение этого времени они не питаются, однако каждые три недели просыпаются примерно на 12-20 часов. Ученые объясняют это необходимостью стабилизации жизненных процессов. Тем не менее из спячки сурки выходят довольно упитанными.
А вот у ежей, змей и лягушек температура тела снижается во время спячки довольно сильно, а метаболизм значительно замедляется. Ежи устраивают себе глубокие зимовочные норы в земле, змеи – в почве ниже зоны промерзания, в глубоких трещинах скал и под пнями. Лягушки на зимовку закапываются в ил или ныряют в пруд. Температура их тела становится немного ниже, чем окружающей среды, что позволяет им выживать на протяжении нескольких зимних месяцев. В теплых странах лягушки также впадают в сезонное состояние анабиоза.
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.
К слову, человек тоже может внезапно впадать в оцепенение, но при этом сохраняет сознание. Так проявляется тяжелое психическое расстройство двигательной функции.
почему животные впадают
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
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.
Думаю, что даже самые маленькие мои читатели знают, что есть звери, которые спят всю зиму. Это медведь и барсук, еж и черепаха, змеи и лягушки. Спят зимой и насекомые (помните, в прошлом году мы с вами уже получили ответ на вопрос, где зимуют мухи?), и грызуны, и многие рыбы. Но ведь заяц не спит. И олень не спит. Так почему же некоторым животным нужно зимою спать, а другим нет? Сегодня мы с вами в этом разберемся.
Многие дети (да и взрослые) считают, что звери спят зимой, чтобы переждать холода. Это верно только лишь отчасти. Конечно, есть холоднокровные животные - это те животные, которые не могут сами поддерживать температуру своего тела. Для того, чтобы вести активный образ жизни им нужно, чтобы тепло поступало из вне. К таким животным относятся пресмыкающиеся, земноводные, рыбы и все беспозвоночные: насекомые, моллюски, черви и т.д. Как только температура воздуха падает до определенной отметки, они все впадают в спячку.
Но спят не только они. Зимою спят и некоторые теплокровные животные: многие грызуны, ежи, барсуки, еноты. И, конечно же, самый знаменитый из сонь - медведь.
Задание.
На этой картинке я нарисовала разных животных. Попросите малыша назвать, какие из них теплокровные, а какие - холоднокровные.Если бы все зависело только от холода, то почему же тогда не спит зимою белый медведь, хотя живет в гораздо более холодном климате, чем бурый? Мы уже с вами когда-то изучали, почему белые медведи не мерзнут зимой: у них есть ряд приспособлений, чтобы сохранять тепло. Но ведь и бурый медведь тоже имеет свои приспособления для того, чтобы не мерзнуть. Тем более, что спать ему не намного теплее, чем не спать. Ведь медведи зимою спят не только в закрытых берлогах, вырытых в земле (которые называют грунтовыми), но они используют и верховые берлоги, т.е. попросту ямки, в которых спят прямо под снегом. И им там, наверное, холодно.
Значит, что-то еще кроме холода, зимою заставляет животных впадать в спячку. А чем еще отличается зима от остальных сезонов, кроме низкой температуры воздуха? Отсутствием растительности. Нет ни травы, ни ягод, ни цветов, ни зеленых листьев. Поэтому травоядные животные, которые питались преимущественно ими, испытывают большие трудности с питанием.
Спросите ребенка, каких он знает диких животных (домашние здесь не считаются, ведь об их питании заботиться человек), которые питаются растительностью? Это олени, лоси, косули, кабаны и другие копытные. Это многие виды птиц и рыб. Это грызуны. И если крупные травоядные животные могут как-то раздобыть себе еду: выкапывая ее из-под снега, переходя на питание ветками и корой растений, мхом и т.п., то мелким животным без растений не прожить. Поэтому они и впадают в спячку. Зимою спят многие грызуны: суслики, хомяки, сурки, сони.
А раз зимою нет не только растительности, но и мелких грызунов, лягушек, червей, моллюсков и прочей мелкой живности, а также насекомых, то становится нечего есть животным, которые ими питались: многим птицам, ежам, землеройкам, летучим мышам, барсукам, енотам-полоскунам и медведям. И им приходится либо перебираться в теплые края, где насекомые не спят (как это делают птицы), либо впадать в спячку (как это делают ежи). А некоторые проделывают это одновременно: например, насекомоядные летучие мыши - кожаны. Они являются типичными обитателями городских построек и распространены на огромной территории, включающей все материки, кроме Антарктиды. С наступлением зимы кожаны мигрируют с северных территорий, перелетая как птицы, на юг. А уж там впадают в спячку в пещерах, на чердаках и других укромных местах.
По ним можно выполнить несколько заданий. 1. Предложите ребенку взять карточку с любим животным и подобрать из остальных карточек те, на которых изображено, чем он питается. Например, лисица питается яйцами, мышами, зайцами, улитками, ящерицами, жуками. 2. Предложите ребенку найти и составить разные пищевые цепочки - кто кем питается. Например, "зерно-мышь-еж". Кстати, животные впадают в спячку не только от холода, но и от жары. Кроме зимней бывает еще и летняя спячка. В нее впадают те животные, которые не могут поддерживать нужную им температуру тела в условиях высокой температуры и засухи. Это некоторые рыбы и амфибии, а также млекопитающие. Например, африканский еж и тенрек (мадагаскарский насекомоядный зверек). В летнюю спячку в июне месяце от жары впадает и песчаный суслик, который проживает в Средней Азии, Казахстане и в Поволжье. Самое удивительное, что его летняя спячка без перерыва переходит в зимнюю! И просыпается он только в феврале-апреле. То есть не спит этот суслик только 2-4 месяца в году!
Спячка бывает разная.
Глубоким сном, который ничем не прервать, спят совсем немногие животные: это летучие мыши, ежи, суслики, хомяки, тушканчики, сони, сурки. Знакомо ли вам выражение "Спит как сурок"? Так говорят именно потому, что сурка из спячки вывести практически невозможно. В такой глубокой спячке у животного снижается обмен веществ, температура падает до околонулевой (от +5 до -2 у сусликов по некоторым данным), сердце начинает биться почти в 10 раз реже обычного, в 40 раз снижается частота дыхания. Все это нужно для того, чтобы животное тратило как можно меньше энергии. Оно, словно компьютер или телефон, который "уходит" в ждущий режим, живет в экономном режиме. Это состояние собственно и называется настоящей спячкой. Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что спячка нужна животным в качестве сезонного приспособления к неблагоприятным условиям окружающей среды. Одни звери переходят на другой корм, а другие - впадают в спячку.
Зимняя спячка (гибернация) представляет собой замедление процессов жизнедеятельности и обмена веществ на определенный промежуток времени. При этом снижается температура тела, замедляется дыхание и пульс, тормозится нервная деятельность и прочие процессы организма.
Многим животным в зимний период трудно добыть себе пищу и они выбирают такой способ выживания, чтобы дотянуть до теплых деньков. Перед спячкой они питаются с удвоенной силой, накапливая таким образом энергию, необходимую им в период спячки.
Зимняя спячка животных - это придуманный природой, совершенный способ спасения своих детищ от условий, несвойственных для их нормального проживания.
Животных, которые впадают в спячку зимой, существует огромное множество. Большая часть из них проживает в умеренном климате, характеризующимся теплым летом и холодной зимой, во время которой им трудно найти себе пропитание. О некоторых из них пойдет речь ниже.
Медведь
Самым известным представителем животного мира, впадающим в спячку зимой, является медведь. Следует отметить, что его спячка считается неглубокой. Это, скорее, дремота. Температура его тела не становится настолько низкой, как у других животных, пребывающих в истинной спячке. То же самое касается и его сердцебиения. Это значит, что если его попробовать потрогать в этом состоянии, то он может очень быстро проснуться и тут же приступить к схватке. Медведи - животные, впадающие в спячку зимой, не теряющие ориентирование в пространстве и во времени.
Тем не менее, медведи могут находиться в таком состоянии, не прикасаясь к пище и воде на протяжение семи месяцев. Это становится возможным благодаря жиру, накопленному за лето, слой которого может достигнуть 15 см. Медведь в летний период не просто употребляет пищу, он зверски переедает. Этот процесс чем-то напоминает откорм поросенка, а также равен 30 полноценным обедам, съедаемых за день человеком.
Ёж обыкновенный
Ежи занимаются активной жизнедеятельностью от 4 до 7 месяцев, разделяя этот период на три этапа: пробуждение, воспроизведение потомства, подготовка к длительной спячке. С наступлением холодов они погружаются в спячку. Основной причиной этого явления для ежей является недостаток в еде, второстепенной - холод. Они не делают запасов кормов на зиму, поскольку питаются насекомыми. Поэтому им приходится запасаться жиром в летний сезон, а зимой залегать в спячку. К тому же, их терморегуляция несовершенна, что приводит к необходимости продолжительного зимнего оцепенения.
Суслики
Суслики в отношении залегания в спячку относятся к животным, которые находятся в состоянии оцепенения наиболее долго, если быть точнее, то до девяти месяцев в году. Причем отмечается цикличность их пребывания в этом состоянии. Непродолжительный активный период жизни чередуется с длительным оцепенением, после которого снова наступает активная жизнедеятельность. На смену ей приходит продолжительная спячка и т. д. Эта особенность их организма является наследственной.
Лягушки
Лягушки в сравнение с животными, которые залегают в спячку или находятся в оцепенении, могут пребывать в состоянии более глубокого подавления жизнедеятельности - в анабиозе. При этом их обмен веществ максимально замедляется, а выживание осуществляется за счет внутренних энергетических резервов. В зависимости от разновидности, лягушки могут погружаться в зимнюю спячку в вырытой ими норе, в расщелинах, которые они сами засыпают листьями, а также на дне водоемов.
Летучие мыши
Летучие мыши в зимний период, найдя подходящее пристанище, впадают в оцепенение на 7-8 месяцев. Их сон прерывается через каждые 2-3 недели пробуждениями для поиска более теплого убежища и сватовства, поскольку зима для этих животных - период воспроизведения потомства.
К животным, которые впадают в спячку, относятся также грызуны, австралийские ехидны, чилийские опоссумы, хомяки, сони, бурундуки и барсуки.