Життя тварин узимку, або Хто як зимує?

Є тритони, жаби, черепахи та змії, які можуть безболісно замерзати і твердніти так, що їх внутрішні органи пронизують кристали льоду. Це незвичайно, тому що крига, що утворюється в кровоносних судинах тварини, повинна або їх розривати, або безнадійно розтягувати. І головне - замерзла вода стає недоступною для клітин, і вони можуть загинути від зневоднення.

Але, наприклад, американська лісова жаба. Коли при охолодженні крига утворюється в пальцях її лап і шкіри, вона наповнює свої тканини глюкозою. Це захищає їх від пошкодження. Навіть якби людина могла накачати стільки глюкози у свої тканини, її високий рівень викликав би діабетичну кому і смерть. У жаби надлишок цукру теж викликає комусь: обмін речовин у клітинах майже зупиняється. Але це не шкодить амфібіям. Навесні вони відтають і під час руху спалюють глюкозу, як пальне.

Із замороженим сибірським кутозубом стався разючий випадок: його знайшли у вічній мерзлоті на глибині одинадцяти метрів. А знахідка розмерзлася і ожила. Радіовуглецевий аналіз показав, що вуглезуб пролежав у мерзлоті близько дев'яноста років.

Є і тварини, тіло яких може сильно охолоджуватись, а льоду при цьому не утворюється. Деякі арктичні комахи бадьоро переносять п'ятдесятиградусний мороз: вони видаляють зі свого тіла пил або бактерії, навколо яких можуть наростати кристали льоду.

З ссавців безболісно охолоджується довгохвостий ховрах, у якого в зимову сплячку температура тіла може впасти нижче за точку замерзання. І жодних кристалів.Але як це у нього виходить – поки що невідомо.

Вжеподібна підв'язувальна змія останньою з американських змій йде на зиму в укриття і першою при потеплінні з нього виходить. Вона зимує в кам'янистих ущелинах за 4—5 градусів тепла. Биття її серця сповільнюється до 6 ударів за хвилину (вдесятеро рідше, ніж у літній сонячний день). У мороз підв'язувальні змії теж можуть перетворюватися на лід. Але навіть після одного чи двох днів у «морозилці» тепле сонце оживляє рептилію.
Підв'язкові змії зимують і у воді: описаний випадок, коли сотні змій заповзали восени до цистерни і чекали, доки вона наповниться водою. Ймовірно, шкіра змії, на зразок легені, витягує кисень з води. Звичайно, це дуже мало: серце тварини б'ється лише раз на хвилину, а обмін речовин сильно сповільнюється.
Як довго зимують під землею ссавці, що риють, залежить від того, наскільки холодно зовні. Але й узимку час від часу температура їхнього тіла піднімається майже з нуля до нормальної, і вони прокидаються на кілька годин або навіть на цілий день.

Як часто прокидається гризун перогнатзимує разом із запасом їжі? Американський дослідник залишав перогнату 800 г насіння, і він прокидався щодня. Коли ж насіння давали всього 100 грамів, той дрімав по п'ять днів.
Але навіщо взагалі прокидатися? Адже сплячка має зберігати енергію, а 80—90 її відсотків тварини взимку витрачають, коли прокидаються. Можливо, вони просто бояться проспати навесні.

Наприклад, коли прокидається земляна білка Белдінга, вона відразу поспішає доторкнутися до земляної пробки, що закриває вхід у нору. Тепла земля означає прихід весни. Коли в експериментах пробку нагрівали, білки одразу рили хід назовні.
Причому з наближенням весни білки прокидаються дедалі частіше. Можливо, їх будять не тільки біологічний годинник, а й отруйні речовини, що накопичилися в організмі, які треба час від часу видаляти.

Пір'я з пухом, шерсть, шар підшкірного жиру - майже всі тварини холодних країв мають якийсь захист від морозу. Деякі гризуни, землерийки та кролики виробляють при похолоданні особливу речовину, яку називають коричневим салом. Воно дає багато енергії, тому що насичене мітохондріями — мікроскопічними пристроями у клітинах, чиє єдине завдання — перетворювати їжу на тепло. Від них і коричневий колір.
В інших тварин є так звана «чудова мережа» вен і артерій, за якою тепла кров йде в ті місця, де тіло охолоджують холодне повітря або вода, наприклад, на плавці у кита або лапи у качки.

Така сама мережа є і в комахи совкияка навіть може літати на морозі. До того ж тіло її вкрите шерстю. Повітряні мішки відокремлюють теплі груди совки від холодного черевця. Нарешті, ця комаха здатна виробляти власне тепло.
При відпочинку совка може і охолоджуватися, але щоб заробили її літальні м'язи, вона повинна розігрітися приблизно до 26 градусів. І тоді совка починає тремтіти. Зменшуються всі м'язи, а вона нікуди не летить. Зате робить багато тепла і розігрівається.

В'юркові птахи теж тремтять, причому, можна сказати, тремтять усю зиму, за винятком того часу, коли летять. Чижі взимку «палять» в основному вже не вуглеводи, а жири: так вони можуть тремтіти довше. Причому, якщо не надто холодно, тремтять лише деякі м'язи, але вже в сильний мороз починають тремтіти всі інші.

Джерело: Хто як зимує//Юний натураліст. - 1992. - №1

Введення в зоологію: холоднокровні тварини – це хто?

Світ тварин різноманітний та дивовижний. Вони відрізняються один від одного за багатьма біологічними характеристиками. Хочеться зупинитися на відношенні тварин до температури навколишнього середовища та з'ясувати: холоднокровні тварини – це які?

Загальні поняття

У біології існують поняття холоднокровних (пойкілотермних) та теплокровних (гомойотермних) організмів. Вважається, що холоднокровні тварини – це ті, температура тіла яких є непостійною і залежить від навколишнього середовища. Теплокровні не мають такої залежності та відрізняються сталістю температури тіла. Тож яких тварин називають холоднокровними?

Різноманітність холоднокровних тварин

У зоології холоднокровні тварини – приклади низькоорганізованих класів тваринного світу. До них відносяться всі безхребетні і частина хребетних: риби, земноводні, плазуни. Виняток становлять крокодили, які теж є плазунами. В даний час до цього типу відносять ще один вид ссавців - голий землекоп. Вивчаючи еволюцію, багато вчених до недавнього часу відносили до холоднокровних і динозаврів. Однак на даний момент існує думка, що вони все ж таки були теплокровними за інерційним типом терморегуляції. Це означає, що давні гіганти мали здатність накопичувати та утримувати за рахунок величезної маси сонячне тепло, що дозволяло їм зберігати постійну температуру.

Особливості життєдіяльності

Холоднокровні тварини - це, які з слабко розвиненою нервової системи мають недосконалу систему регуляції основних життєво важливих процесів у організмі. Отже, обмін речовин у холоднокровних тварин теж має низький рівень.Справді, він протікає набагато повільніше, ніж у теплокровних (20–30 разів). При цьому температура тіла буває вищою на 1-2 градуси температури навколишнього середовища або дорівнює їй. Ця залежність є обмеженою у часі і пов'язана зі здатністю накопичувати тепло від предметів і сонця або зігріватися в результаті м'язової роботи, якщо зовні підтримуються приблизно постійні параметри. У тому ж випадку, коли зовнішня температура опускається нижче оптимального, всі обмінні процеси у холоднокровних сповільнюються. Реакції тварин стають загальмованими, згадайте сонних мух, метеликів та бджіл восени. Коли відбувається зниження температурного режиму вдвічі і більше градуси у природі, ці організми впадають у заціпеніння (анабіоз), переживають стрес, котрий іноді гинуть.

Сезонність

У неживій природі існує поняття зміни пори року. Особливо виражені дані явища у північних та помірних широтах. Абсолютно всі організми реагують на ці зміни. Холоднокровні тварини – приклади пристосувань живих організмів до температурних змін довкілля.

Адаптація до навколишнього середовища

Пік активності холоднокровних та основні життєві процеси (спарювання, розмноження, виведення потомства) припадає на теплий період – весну та літо. У цей час ми можемо бачити безліч комах і спостерігати їх життєві цикли. У навколоводних та водних місцевостях можна зустріти масу земноводних (жаб) та риб на різних стадіях розвитку.

У лісах і луках часто зустрічаються плазуни (ящірки, змії, вужі) різних поколінь.

З приходом осені або наприкінці літа тварини починають посилено готуватися до зимівлі, яку більшість із них проводять в анабіозі.Для того щоб не загинути в період холодів, підготовчі процеси запасу поживних речовин в їх організмах відбуваються заздалегідь, протягом усього літа. період. Зі зниженням температури рівень обміну речовин теж уповільнюється, витрата енергії зменшується, що дозволяє холоднокровним всю зиму проводити в сплячці, не дбаючи про видобуток їжі. Також важливим етапом підготовки до несприятливих температурних умов є спорудження закритих "приміщень" для зимівлі (ями, нори, будиночки тощо). Всі ці життєві явища носять циклічний характер і повторюються рік у рік.

Дані процеси також є безумовними (вродженими) рефлексами, що передаються у спадок з покоління в покоління. нежиттєздатним.

Поштовхом до пробудження від анабіозу стає підвищення температури повітря до необхідного рівня, характерного для кожного класу, а іноді й виду.

Згідно з еволюційним вченням, холоднокровні тварини - це нижчі істоти, у яких через слабкий розвиток нервової системи механізми терморегуляції теж не досконалі.

Чому взимку не гинуть рослини та холоднокровні тварини при охолодженні тіла нижче 0 градусів?

Тому що клітини багатьох холоднокровних тварин у період зимової сплячки насичуються антифризом, який не дозволяє молекулам води кристалізуватися та руйнувати клітини.

Не гинуть ті, хто звик до таких явищ (звикав мільйони років). Тропічні рослини та земноводні гинуть.

Ми постійно додаємо новий функціонал до основного інтерфейсу проекту. На жаль, старі браузери не в змозі якісно працювати із сучасними програмними продуктами. Для коректної роботи використовуйте останні версії браузерів Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge або інсталюйте браузер Atom.