Dakle, otkrili smo da većina životinja s nestabilnom tjelesnom temperaturom, koja ovisi o okolišu, pada u stanje hibernacije. No, iznenađujuće je da mnoge životinje s konstantnom tjelesnom temperaturom, poput ptica, također mogu spavati zimski san tijekom nepovoljnih godišnjih doba. Poznato je da većina ptica selidbom izbjegava nepovoljne zimske uvjete. Ali čak je i Aristotel (384. - 322. pr. Kr.) u svojoj višetomnoj "Povijesti životinja" skrenuo pozornost na činjenicu da "neke ptice odlete provesti zimu u tople zemlje, dok se druge sklone u različitim skloništima, gdje padaju u zimski san.” Do tog je zaključka došao i istaknuti švedski prirodoslovac Carl Linnaeus, koji je u svom djelu “Sustav prirode” (1735.) napisao: “U jesen, kad počne hladno vrijeme, lastavice, ne nalazeći dovoljno insekata za hranu, počinju potražiti sklonište za zimovanje u šikarama trske uz obale jezera i rijeka.” Ornitolozi su dugo odbacivali tvrdnje Aristotela i Linneja, pozivajući se na općepoznatu činjenicu da neke ptice migriraju u tople zemlje, dok su one koje nisu selice aktivne zimi, a ptice koje hiberniraju zimi, za razliku od tvrdnji mnogih, znanost ne zna. Tek nakon što su američki znanstvenici 1937. otkrili noćnu teglu (Phalaenoptilus nuttalii) u stanju zimskog sna u pukotini stijene, postalo je jasno da neke vrste ptica mogu pasti u slično stanje tijekom nepovoljnih godišnjih doba. Oba su znanstvenika provela dublja istraživanja i otkrila da prije hibernacije ova vrsta ptice gubi značajan dio svoje težine, au određenom trenutku, kao rezultat takve iscrpljenosti, aktivira se mehanizam prelaska u stanje tromosti. U tom se stanju metabolizam naglo smanjuje, potreba za kisikom smanjuje se gotovo 30 puta, a tjelesna temperatura s 40 - 41 °C pada na 18 - 19 °C i čak niže. Ptice su pale u stupor koji je trajao oko 3 mjeseca, i činilo se kao da su mrtve. Utvrđeno je da noćna posuda od 40 g tijekom hibernacije troši 0,15 ml kisika po 1 g težine na sat, dok je u normalnom stanju to iznosilo 2,7 ml. Isti su znanstvenici spojili jednu od tih ptica, au narednim godinama pokazalo se da je uvijek zimovala na istom mjestu 4 godine. Kasnije je otkriveno da još jedan njezin rođak, mali noćni kolac (Chordeilis minor), također živi na sjeveru. Amerike i Antila, pada u stanje hibernacije. U Danskoj je u istom stanju nađena noćna ćurka (Caprimutgus europeus) na temperaturi zraka od 0°C. Pokusi provedeni s njim pokazali su da kada je temperatura zraka umjetno snižena na 4 °C, ptica pada u stupor, a njezina tjelesna temperatura pada sa 37 - 40 °C na 16 - 17 °C, a brzina disanja - s 50 °C. - 70 do nekoliko minuta. Postoje zapažanja da neke vrste lastavica (barn i cliff) također spavaju zimski san. Stanje kratkotrajne tromosti, koje znanstvenici nazivaju tromost, primijećeno je kod tek izleženih pilića crnih brzaka (Apus apus), koji ulaze u ovo stanje kada. roditelji ih ostavljaju nekoliko dana u nepovoljnim uvjetima (primjerice, tijekom približavanja ciklona). U stanju tromosti tjelesna temperatura ovih pilića padala je s 39°C na 20°C pa i niže, usporavao im se puls i disanje, au tom su stanju ostajale 7 - 12 dana. Pojavljujući se ponovno, roditelji su ih zagrijali svojim tijelima, a pilići su se vratili u život. U povoljnom godišnjem dobu mladunci su izletjeli iz gnijezda nakon 33 - 35 dana, au nepovoljnim vremenima, kada su pali u stanje tromosti, trebalo im je 40 - 50 dana. Odavno je poznato da pilići nekog kolibrića vrste također padaju u slično torpidno stanje ako majka, nakon što je odletjela po hranu, ostane dulje od deset minuta (kod kolibrića samo ženke hrane svoje potomstvo). Nakon njezina povratka, zagrijani majčinskom toplinom, vraćaju se u život. Utvrđeno je da odrasli kolibrići nekoliko vrsta (Calypte costae, C. anna, Eugenes lampornis) koji žive na američkom kontinentu također mogu pasti u stanje tromosti u posebno hladnim noćima, kada im tjelesna temperatura padne na 8,8 °C Dokazano je da se težina različitih vrsta kolibrića kreće od 1,7 do 19,1 g, a potreba za kisikom za male primjerke u mirovanju je 11 - 16 ml po 1 g težine na sat, tijekom leta - 70 - 85 ml, a u stanju tromosti samo 0,17 ml. Kolibri imaju visoku potrošnju energije, a postoji opasnost da kolibrići s tjelesnom temperaturom od 44°C neće moći preživjeti bez hrane u razdoblju spavanja jer neće imati dovoljno zaliha energije. U toj će situaciji njihovo tijelo, ako se noću pretjerano ohladi od iscrpljenosti, izgubiti priliku da se ponovno zagrije na početku svoje aktivne faze. U međuvremenu, kao što znate, noći na visokim visoravnima Južne i Srednje Amerike, gdje žive kolibri, su hladne. Zato kolibri imaju zaštitni mehanizam - noću padaju u torpidno stanje, a njihova se tjelesna temperatura uspoređuje s temperaturom okoline; Dakle, oni ne predaju svoju toplinu i zadržavaju energiju, koja se ne troši za stvaranje topline u tijelu. U ovom slučaju vrijedi zakon nizozemskog fiziologa Van Gougha koji odražava odnos između brzine reakcija kemijskih procesa i temperature (ako tjelesna temperatura padne za 10°C, metabolički procesi će se odvijati gotovo 3 puta sporije). Dakle, ako tjelesna temperatura kolibrića padne s 44°C na 34°C, to će dovesti do trostrukog smanjenja metabolizma i, sukladno tome, značajne uštede energije tijekom tromosti također je utvrđeno kod ljubičastog kolibrića (Eulampis jugularis). ), koji, poput ostalih kolibrića, lako pada u torpidno stanje. U stanju tromosti, tjelesna temperatura ove vrste kolibrića obično je blizu temperature zraka, ali ako potonja padne ispod 18 ° C, tjelesna temperatura ptice više se ne smanjuje i ostaje na razini od 18 - 20 ° C. Torpor u koji zapadaju neke vrste ptica značajno se razlikuje od hibernacije, karakteristične za mnoge sisavce. Prije svega, tijelo ptice ne samo da ne akumulira rezerve energije u obliku masti, već, naprotiv, troši značajan dio toga. Dok sisavci spavaju zimski san tijekom zime, dobivajući primjetno na težini, ptice znatno gube na težini prije nego što padnu u obamrlost. Zato fenomen tromosti kod ptica, prema sovjetskom biologu R. Potapovu, treba nazvati ne hibernacijom, već hipotermijom. Do sada mehanizam hipotermije kod ptica nije u potpunosti proučen padanja u stanje tromosti sustavno su međusobno blisko povezani i imaju zajedničke fiziološke i ekološke karakteristike. Pad ovih ptica u stanje tromosti pod nepovoljnim životnim uvjetima adaptivna je fiziološka reakcija koja se učvrstila u procesu evolucije.
Dakle, otkrili smo da većina životinja s nestabilnom tjelesnom temperaturom, koja ovisi o okolišu, pada u stanje hibernacije. No, iznenađujuće je da mnoge životinje s konstantnom tjelesnom temperaturom, poput ptica, također mogu spavati zimski san tijekom nepovoljnih godišnjih doba. Poznato je da većina ptica selidbom izbjegava nepovoljne zimske uvjete. Postalo je jasno da neke vrste ptica mogu pasti u slično stanje tijekom nepovoljnih godišnjih doba. Postoje zapažanja da neke vrste lastavica (stajske i kamene lastavice) također spavaju zimski san zimi. Stanje kratkotrajne tromosti, koje znanstvenici nazivaju tromost, primijećeno je kod tek izleženih pilića crnih brzaca, koji u ovo stanje ulaze kada ih roditelji napuste nekoliko dana u nepovoljnim uvjetima (primjerice, tijekom približavanja ciklona). u stanju tromosti tjelesna temperatura ovih pilića padala je s 39 °C na 20 °C pa i niže, usporio im se puls i disanje te su u tom stanju preživjeli 7-12 dana. Pojavljujući se ponovno, roditelji su ih zagrijali svojim tijelima, a pilići su se vratili u život. u povoljnim razdobljima godine mladi čivci izletjeli su iz gnijezda nakon 33-35 dana, au nepovoljnim vremenima, kada su pali u stanje tromosti, trebalo im je 40-50 dana.
Odavno je poznato da i pilići nekih vrsta kolibrića padaju u slično torpidno stanje ako se majka, nakon što je odletjela po hranu, zadrži više od deset minuta (među kolibrićima samo ženke hrane svoje potomstvo). Nakon njezina povratka, zagrijani majčinskom toplinom, vraćaju se u život. Utvrđeno je da odrasli kolibrići nekoliko vrsta koje žive u Americi također mogu pasti u stanje tromosti u posebno hladnim noćima, kada njihova tjelesna temperatura padne na 8,8 °C. Dokazano je da se težina raznih vrsta kolibrića kreće od 1,7 do 19,1 g, a potreba za kisikom malih jedinki u mirovanju je 11–16 ml po 1 g težine na sat, tijekom leta 70–85 ml, a u stanju tromosti samo 0,17 ml. Kolibri imaju visoku potrošnju energije, a postoji opasnost da kolibrići s tjelesnom temperaturom od 44 °C neće moći preživjeti bez hrane u razdoblju kada spavaju, jer neće imati dovoljno zaliha energije. U toj će situaciji njihovo tijelo, ako se noću pretjerano ohladi od iscrpljenosti, izgubiti priliku da se ponovno zagrije na početku svoje aktivne faze. U međuvremenu, kao što znate, noći na visokim visoravnima Južne i Srednje Amerike, gdje žive kolibri, su hladne. Zato kolibri imaju zaštitni mehanizam - noću padaju u torpidno stanje, a njihova se tjelesna temperatura uspoređuje s temperaturom okoline; Dakle, oni ne predaju svoju toplinu i zadržavaju energiju, koja se ne troši za stvaranje topline u tijelu. u ovom slučaju vrijedi zakon nizozemskog fiziologa Van Gougha koji odražava odnos između brzine reakcija kemijskih procesa i temperature (ako tjelesna temperatura padne za 10 °C, metabolički procesi će se početi odvijati gotovo 3 puta sporije). Dakle, ako tjelesna temperatura kolibrića padne s 44 °C na 34 °C, to će dovesti do trostrukog smanjenja metabolizma i, sukladno tome, značajne uštede energije.
Slična regulacija tjelesne temperature tijekom torpora utvrđena je i kod ljubičastog kolibrića koji, kao i drugi kolibrići, lako pada u torpidno stanje. u stanju tromosti, tjelesna temperatura ove vrste kolibrića obično je blizu temperature zraka, ali ako potonja padne ispod 18 °C, tjelesna temperatura ptice više se ne smanjuje i ostaje na 18-20 °C.
Torpor u koji zapadaju neke vrste ptica bitno se razlikuje od hibernacije karakteristične za mnoge sisavce. Prije svega, tijelo ptice ne samo da ne akumulira rezerve energije u obliku masti, već, naprotiv, troši značajan dio toga.
Dok sisavci spavaju zimski san tijekom zime, dobivajući primjetno na težini, ptice znatno gube na težini prije nego što padnu u obamrlost. Zbog toga bi se fenomen tromosti kod ptica, prema sovjetskom biologu R. Potapovu, trebao zvati hipotermijom, a ne hibernacijom.
Do sada mehanizam hipotermije kod ptica nije u potpunosti proučen. Zanimljivo je da su sve ptice koje mogu pasti u stanje tromosti sustavno blisko povezane jedna s drugom i imaju zajedničke fiziološke i ekološke karakteristike. Pad ovih ptica u stanje tromosti pod nepovoljnim životnim uvjetima adaptivna je fiziološka reakcija koja se učvrstila u procesu evolucije.
Datum dodavanja: 2015-08-06 | Pregleda: 366 | Kršenje autorskih prava
| | | | 5 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
Odjeljci: Biologija
Ciljevi: povećati područja znanja učenika; naučiti analizirati pojavu privremenog prestanka vitalne aktivnosti živih organizama koji je koriste kao sredstvo prilagodbe i preživljavanja u nepovoljnim uvjetima.
Oprema: tablice mekušaca, rakova, kukaca, riba, vodozemaca, gmazova, ptica, sisavaca.
Zimska sezona je nepovoljna za mnoge predstavnike životinjskog i biljnog svijeta, kako zbog niskih temperatura, tako i zbog oštrog smanjenja mogućnosti dobivanja hrane. Tijekom evolucijskog razvoja mnoge vrste životinja i biljaka stekle su jedinstvene adaptivne mehanizme za preživljavanje u nepovoljnim godišnjim dobima. Kod nekih vrsta životinja nastao je i ustalio se nagon za stvaranjem zaliha hrane; drugi su razvili drugu prilagodbu – migraciju. Poznati su nevjerojatno dugi letovi mnogih vrsta ptica, migracije nekih vrsta riba i drugih predstavnika životinjskog svijeta. Međutim, u procesu evolucije kod mnogih životinjskih vrsta uočen je još jedan savršeni mehanizam fiziološke prilagodbe – sposobnost upadanja u naizgled beživotno stanje, koje se različito manifestira kod različitih životinjskih vrsta i ima različite nazive (anabioza, hipotermija, itd.). ). U međuvremenu, sva ova stanja karakteriziraju inhibicija vitalnih funkcija tijela na minimum koji mu omogućuje da preživi nepovoljne zimske uvjete bez prehrane. U slično stanje umišljene smrti padaju i one vrste životinja koje se zimi ne mogu opskrbiti hranom te im prijeti umiranje od hladnoće i gladi. I sve to, razvijeno u procesu evolucije, podliježe strogoj prirodnoj svrhovitosti - potrebi očuvanja vrste.
Hibernacija je vrlo raširena pojava u prirodi, unatoč tome što se njegove manifestacije razlikuju među predstavnicima pojedinih skupina životinja, bilo da se radi o životinjama s nestabilnom tjelesnom temperaturom (poikilotermnima), koje nazivamo i hladnokrvnjacima, kod kojih tjelesna temperatura ovisi o okolini. temperaturu, ili životinje s konstantnom tjelesnom temperaturom (homeotermne), nazivaju se i toplokrvnjaci.
Među životinjama s nestabilnom tjelesnom temperaturom u stanje hibernacije ulaze razne vrste mekušaca, rakova, pauka, kukaca, riba, vodozemaca i gmazova, a među životinjama s konstantnom tjelesnom temperaturom nekoliko vrsta ptica i mnoge vrste sisavaca. .
Kako puževi prezimljuju?
Od tipa mekog tijela, mnoge vrste puževa spavaju zimski san (na primjer, svi kopneni puževi). Vrtni puževi u listopadu ulaze u zimski san koji traje do početka travnja. Nakon dugog pripremnog razdoblja, tijekom kojeg akumuliraju potrebne hranjive tvari u svojim tijelima, puževi pronalaze ili kopaju rupe kako bi nekoliko jedinki moglo zajedno prezimiti duboko pod zemljom, gdje će se održavati temperatura od 7 - 8 °C. Nakon što su duplje dobro začepljene, puževi se spuštaju na dno i liježu s otvorom školjke prema gore. Zatim zatvore taj otvor, oslobađajući sluzavu tvar koja se ubrzo stvrdne i postane elastična (poput filma). Uz značajno hlađenje i nedostatak hranjivih tvari u tijelu, puževi se još dublje ubušuju u tlo i stvaraju još jedan film te tako stvaraju zračne komore koje djeluju kao odličan izolator. Utvrđeno je da tijekom duge zime puževi izgube više od 20% svoje težine, a najveći gubitak je u prvih 25-30 dana. To se objašnjava činjenicom da svi metabolički procesi postupno odumiru da bi dosegli minimum pri kojem životinja pada gotovo u stanje mirovanja s jedva primjetnim vitalnim funkcijama. Tijekom hibernacije puž se ne hrani i disanje gotovo prestaje. U proljeće, kada dođu prvi topli dani i temperatura tla dosegne 8-10 °C, kada se počne razvijati vegetacija i padnu prve kiše, puževi ispužu iz svojih zimskih skloništa. Tada počinje intenzivna aktivnost kako bi se obnovile iscrpljene zalihe hrane u njihovom tijelu; to se izražava u apsorpciji ogromne količine hrane u usporedbi s njihovim tijelom.
Barski puževi također ulaze u stanje hibernacije - većina ih se ukopava u mulj na dnu rezervoara u kojem žive.
Gdje rakovi provode zimu?
Svi znaju popularnu prijetnju: "Pokazat ću ti gdje rakovi zimuju!" Vjeruje se da se ova izreka pojavila u vrijeme kmetstva, kada su zemljoposjednici, kažnjavajući krive kmetove, tjerali da zimi love rakove. U međuvremenu, poznato je da je to gotovo nemoguće, jer rakovi zimu provode duboko zakopani u rupama na dnu rezervoara.
Sa sustavnog gledišta, razred rakova dijelimo na dva podrazreda - više i niže rakove.
Među višim rakovima, riječni, močvarni i jezerski rakovi padaju u stanje hibernacije. Mužjaci prezimljuju u skupinama u dubokim rupama na dnu, a ženke same u jazbinama, au studenom na svoje kratke noge lijepe oplođena jaja iz kojih se tek u lipnju izlegu rakovi veličine mrava.
Od nižih rakova interesantne su vodene buhe (rod Daphnia). Polažu, ovisno o uvjetima, dvije vrste jaja - ljetna i zimska. Zimska jaja imaju postojanu ljusku i nastaju u nepovoljnim životnim uvjetima. Za neke vrste nižih rakova sušenje, pa čak i zamrzavanje jaja nužan je uvjet za nastavak njihova razvoja.
Dijapauza kod insekata
Po broju vrsta kukci nadmašuju sve ostale klase. Njihova tjelesna temperatura ovisi o okolini koja snažno utječe na brzinu vitalnih utjecaja, pri čemu niske temperature tu stopu znatno smanjuju. Na negativnim temperaturama cijeli razvoj kukca usporava ili praktički prestaje. Ovo anabiotičko stanje, poznato kao "dijapauza", je reverzibilni prekid razvojnih procesa i uzrokovano je vanjskim čimbenicima. Dijapauza nastaje kada nastupe uvjeti nepovoljni za život i traje tijekom cijele zime sve dok s početkom proljeća uvjeti ne postanu povoljniji.
Početak zime zatiče različite vrste kukaca u različitim fazama razvoja, u kojima prezimljuju - u obliku jaja, ličinki, kukuljica ili odraslih oblika, ali obično svaka pojedina vrsta u određenoj fazi svog razvoja ulazi u dijapauzu. . Primjerice, bubamara sa sedam točaka prezimljuje kao odrasla jedinka.
Karakteristično je da zimovanju insekata prethodi određena fiziološka priprema njihovog tijela, koja se sastoji od nakupljanja slobodnog glicerola u njihovim tkivima, koji sprječava smrzavanje. To se događa u fazi razvoja kukaca u kojoj će provesti zimu.
Čak i s pojavom prvih znakova zahlađenja u jesen, insekti pronalaze udobna skloništa (ispod kamenja, ispod kore drveća, ispod opalog lišća u jazbinama u tlu itd.), gdje je nakon snijega temperatura umjereno niska i uniforma.
Trajanje dijapauze kod insekata izravno ovisi o rezervama tjelesne masti. Pčele ne ulaze u dugu dijapauzu, ali ipak utrnu na temperaturama od 0 do 6 °C i u tom stanju mogu ostati 7-8 dana. Na nižim temperaturama umiru.
Zanimljivo je i kako kukci točno određuju trenutak kada trebaju izaći iz anabiotskog stanja. Znanstvenik N.I. Kalabukhov je proučavao suspendiranu animaciju kod nekih vrsta leptira. Otkrio je da trajanje dijapauze varira među pojedinim vrstama. Na primjer, leptir paun ostao je u stanju mirovanja 166 dana na temperaturi od 5,9 °C, dok je svilenoj bubi trebalo 193 dana na temperaturi od 8,6 °C. Prema znanstvenici, čak i razlike u geografskom području utječu na trajanje dijapauze.
Spavaju li ribe zimski san tijekom zime?
Neke vrste široke klase riba također se na jedinstven način prilagođavaju niskim temperaturama vode zimi. Normalna tjelesna temperatura riba nije konstantna i odgovara temperaturi vode. Kada temperatura vode naglo padne, riba pada u stanje šoka. No, dovoljno je da se voda zagrije i oni brzo "ožive". Pokusi su pokazali da smrznuta riba oživi samo u slučajevima kada joj se ne smrznu krvne žile.
Neke se ribe koje žive u arktičkim vodama na originalan način prilagođavaju niskim temperaturama vode zimi: mijenjaju svoj sastav krvi. S padom temperature vode u jesen, u njihovoj se krvi nakupljaju soli u koncentraciji svojstvenoj morskoj vodi, a pritom se krv teško ledi (neka vrsta antifriza).
Od slatkovodnih riba, još u studenom u zimski san odlaze šaran, čičak, smuđ, som i druge. Kada temperatura vode padne ispod 8 - 10°C, ove ribe sele u dublje dijelove akumulacija, zakopavaju se u velikim skupinama u mulj i tamo ostaju u stanju hibernacije tijekom cijele zime.
Neke morske ribe također podnose ekstremnu hladnoću u stanju hibernacije. Na primjer, haringe se već u jesen približavaju obali Arktičkog oceana kako bi pale u stanje hibernacije na dnu nekog malog zaljeva. Crnomorski inćun također zimuje u južnim regijama mora - u blizini obale Gruzije, u ovom trenutku nije aktivan i ne konzumira hranu. A prije početka zime, azovski inćun migrira u Crno more, gdje se okuplja u skupinama u relativno sjedilačkom stanju.
Hibernacija u ribama karakterizira izuzetno ograničena aktivnost, potpuni prestanak prehrane i naglo smanjenje metabolizma. U to vrijeme njihovo tijelo je podržano rezervama hranjivih tvari nakupljenih zbog obilne prehrane u jesen.
Hibernacija vodozemaca
Po načinu života i građi klasa vodozemaca je prijelazna između tipičnih vodenih kralješnjaka i tipično kopnenih životinja. Poznato je da razne vrste žaba, tritona i daždevnjaka nepovoljno zimsko doba također provode u stanju tromosti, jer se radi o životinjama s nestabilnom tjelesnom temperaturom koja ovisi o temperaturi okoline.
Utvrđeno je da zimski san žaba traje od 130 do 230 dana, a njegovo trajanje ovisi o trajanju zime.
U vodenim tijelima, kako bi prezimile, žabe se okupljaju u skupinama od 10-20 jedinki, zakopavaju se u mulj, podvodne depresije i druge praznine. Tijekom hibernacije žabe dišu samo kroz kožu.
Zimi se tritoni obično skloni ispod toplih, trulih panjeva i debala srušenog drveća. Ako u blizini ne nađu tako udobne "stanove", zadovoljavaju se pukotinama u tlu.
Gmazovi također spavaju zimski san
Iz razreda gmazova gotovo sve vrste naše faune zimi padaju u stanje hibernacije. Niske zimske temperature glavni su razlog ove pojave.
Zimovnici su obično podzemne špilje ili praznine formirane oko velikih starih panjeva s trulim korijenjem, pukotine u stijenama i druga mjesta koja su nedostupna njihovim neprijateljima. Veliki broj zmija okuplja se u takvim skloništima, tvoreći ogromne zmijske kugle. Utvrđeno je da se temperatura zmija tijekom hibernacije gotovo ne razlikuje od temperature okoline.
Većina vrsta guštera (livadni, prugasti, zeleni, šumski, vretenasti) također spavaju zimski san, zakopavajući se u tlo, u jazbinama kojima ne prijeti poplava. Za toplih, sunčanih dana zimi, gušteri se mogu "probuditi" i ispuzati iz svojih zimskih skloništa na nekoliko sati u lov, nakon čega se povlače natrag u svoje jazbine, padajući u stanje tromosti.
Močvarne kornjače zimu provode ukopavajući se u mulj akumulacija u kojima žive, dok se kopnene kornjače penju na dubinu do 0,5 m u tlo u neka prirodna skloništa ili rupe od krtica, lisica, glodavaca, pokrivajući se tresetom, mahovina i mokro lišće.
Pripreme za zimovanje počinju u listopadu, kada kornjače nakupljaju mast. U proljeće, s privremenim zagrijavanjem, bude se, ponekad i cijeli tjedan.
Spavaju li ptice zimski san tijekom zime?
Većina životinja s nestabilnom tjelesnom temperaturom, koja ovisi o okolišu, ulazi u stanje hibernacije. No, iznenađujuće je da mnoge životinje s konstantnom tjelesnom temperaturom, poput ptica, također mogu spavati zimski san tijekom nepovoljnih godišnjih doba. Poznato je da većina ptica selidbom izbjegava nepovoljne zimske uvjete. Aristotel je u svojoj višetomnoj Povijesti životinja skrenuo pozornost na činjenicu da “neke ptice odlete provesti zimu u tople zemlje, dok se druge sklone u raznim skloništima gdje spavaju zimski san”.
Do tog je zaključka došao i istaknuti švedski prirodoslovac Carl Linnaeus, koji je u svom djelu “Sustav prirode” napisao: “U jesen, kada vrijeme počinje biti hladnije, lastavice, ne nalazeći dovoljno insekata za hranu, počinju tražiti sklonište. za zimovanje u šikarama trske uz obale jezera i rijeka.
Torpor u koji zapadaju neke vrste ptica bitno se razlikuje od hibernacije karakteristične za mnoge sisavce. Prije svega, tijelo ptice ne samo da ne akumulira rezerve energije u obliku masti, već, naprotiv, troši značajan dio toga. Dok sisavci spavaju zimski san tijekom zime, dobivajući primjetno na težini, ptice znatno gube na težini prije nego što padnu u obamrlost. Zbog toga bi se fenomen tromosti kod ptica, prema sovjetskom biologu R. Potapovu, trebao zvati hipotermijom, a ne hibernacijom.
Do sada mehanizam hipotermije kod ptica nije u potpunosti proučen. Pad ptica u stanje tromosti u nepovoljnim životnim uvjetima adaptivna je fiziološka reakcija koja se učvrstila u procesu evolucije.
Koji sisavci spavaju zimski san?
Kao i kod onih životinja o kojima je ranije bilo riječi, kod sisavaca je hibernacija biološka prilagodba za preživljavanje nepovoljnog godišnjeg doba. Unatoč činjenici da životinje s konstantnom tjelesnom temperaturom obično podnose hladne klimatske uvjete, nedostatak odgovarajuće hrane zimi postao je razlog stjecanja i postupne konsolidacije u procesu evolucije kod nekih od njih ovog osebujnog instinkta - trošenja nepovoljnog zimska sezona u neaktivnom stanju hibernacije.
Postoje tri vrste hibernacije ovisno o stupnju tromosti:
1) blaga tromost koja lako prestaje (rakuni, jazavci, medvjedi, rakunski psi);
2) potpuna tromost, popraćena povremenim buđenjima samo u toplijim zimskim danima (hrčci, vjeverice, šišmiši);
3) prava kontinuirana hibernacija, koja je stabilna, dugotrajna obamrlost (gofovi, ježevi, svisci, jerboi).
Zimskom hibernaciji kod sisavaca prethodi određena fiziološka priprema tijela. Sastoji se prvenstveno od nakupljanja masnih rezervi, uglavnom ispod kože. Kod nekih zimskih hibernatora potkožno masno tkivo doseže 25% ukupne tjelesne težine. Na primjer, vjeverice dobivaju na težini čak i početkom jeseni, povećavajući svoju tjelesnu težinu tri puta u odnosu na proljetno-ljetnu težinu. Prije zimskog sna ježevi i mrki medvjedi, kao i svi šišmiši, znatno se debljaju.
Drugi sisavci, kao što su hrčci i vjeverice, ne nakupljaju velike rezerve masti, već spremaju hranu u svoje sklonište za korištenje tijekom svojih kratkih razdoblja buđenja zimi.
Tijekom zimskog sna sve vrste sisavaca leže nepomično u svojim jazbinama, sklupčane u loptu. To je najbolji način očuvanja topline i ograničenja izmjene topline s okolinom. Zimske četvrti mnogih sisavaca su prirodne šupljine stabljika i šupljine drveća.
Među sisavcima kukcojedima, jež, pripremajući se za zimski san, skuplja mahovinu, lišće, sijeno na osamljenom mjestu i pravi gnijezdo za sebe. No, u svoj novi dom se “smješta” tek kada temperatura duže vrijeme ostane ispod 10°C, prije toga jež obilno jede kako bi akumulirao energiju u obliku masti.
Zimski san smeđih medvjeda je lagana otopelost. U prirodi, ljeti, medvjed nakuplja debeli sloj potkožnog masnog tkiva i neposredno prije početka zime smjesti se u svoju jazbinu na zimski san. Brlog je obično prekriven snijegom, pa je unutra mnogo toplije nego vani. Tijekom hibernacije tijelo medvjeda koristi akumulirane zalihe masti kao izvor hranjivih tvari, a također štiti životinju od smrzavanja.
S fiziološkog gledišta hibernaciju kod sisavaca karakterizira slabljenje svih vitalnih funkcija organizma na najmanju moguću mjeru koja bi im omogućila preživljavanje nepovoljnih zimskih uvjeta bez hrane.
Ptice se obično dijele na sjedilačke i selice, ovisno o načinu života. Ali među njima postoje vrlo posebne ptice. Ovo je američki bjelogrli noćnik. Iako ove ptice ne vole hladnu sezonu, ne žure se napustiti svoje rodne zemlje u potrazi za boljim mjestima za zimovanje. Umjesto iscrpljujućih i opasnih letova, odabrali su zimski san na ugodnom mjestu.
Američki bjelogrli noćnik, ili ponekad nazvan kalifornijski noćnik, nalazi se u sušnim područjima zapadne Sjeverne Amerike. Njegovo se stanište proteže od kanadske pokrajine Britanske Kolumbije na sjeveru do središnjih područja Meksika na jugu. Ovo je mala ptica čija težina doseže samo 35-55 grama, a veličina tijela je 20 centimetara.
Noćne tegle grade gnijezda na tlu, pod pokrovom grmlja ili trave. Krajem proljeća i tijekom ljeta ženka obično snese dva jaja. Ali bilo je slučajeva u kojima ženka pravi drugo gnijezdo i polaže novu seriju jaja, dok mužjak hrani izleženo potomstvo. Osim ove osobine, noćne kolje imaju vrlo zanimljivu obrambenu reakciju na pojavu predatora: noćne kolje širom otvaraju usta i glasno sikću oponašajući ponašanje zmije.
Noćne tegle su aktivne noću, jer su njihova glavna hrana noćni leteći insekti. S početkom hladne sezone noćne tegle padaju u posebno stanje, koje podsjeća na hibernaciju kod sisavaca. U ovo doba godine njihova glavna hrana - insekti - praktički je odsutna. Kako si ne bi komplicirali život traženjem hrane, spavaju zimski san. Noćne tegle nalaze mirno mjesto u pukotinama stijena i uranjaju u obamrlost koja može trajati od 10-20 dana do 3 mjeseca. Istraživanja su pokazala da se metabolički procesi u ptičjem tijelu toliko usporavaju da njihova tjelesna temperatura može pasti i do 10 Celzijevih stupnjeva. Zabilježeni su slučajevi kada je tjelesna temperatura ptica pala na 3-4 stupnja, a potrošnja kisika smanjena je i do 30 puta. U isto vrijeme, njihova mjesta hibernacije nisu potpuno zatvorena od vanjskog svijeta. Noćnik se smjesti za zimu tako da sunčeve zrake padaju na njega i griju ga svojom toplinom.
Zanimljivo je da ovu sposobnost nemaju svi bijelci. Sjeverna populacija ptica, koja živi u Kanadi i sjevernim državama Sjedinjenih Država, još uvijek radije leti na jug do Meksika. Ali noćne kolje, koje izvorno žive na jugu, samo hiberniraju.
Zoolozi su otkrili zanimljivu osobinu noćnih tegli da padaju u zimsku obamrlost tek 1947. godine, kada su u stijenama otkrivene polumrtve ptice. No američki domoroci znali su za ovu osobinu ptica mnogo prije otkrića znanstvenika, jer se na jeziku Hopi Indijanaca noćna posuda s bijelim grlom naziva "spava".
Noćnik - ptica koja spava zimski san
Čak je i otac znanosti Aristotel u svojoj poznatoj Povijesti životinja napisao da neke ptice odleću na zimu u tople zemlje (više o tome), ali neke ne lete nigdje, već se skrivaju u skrovitim skloništima i jazbinama, gdje spavaju zimski san. . Takvo se mišljenje zadržalo u znanosti sve do početka 19. stoljeća. Čak su i tako istaknuti prirodoslovci kao što su Carl Linnaeus i Georges Cuvier jednom napisali da lastavice utrnu za zimu, provodeći ovo nepovoljno vrijeme na dnu močvara. Je li ovo stvarno istina? Spavaju li ptice zimski san? Pozivamo vas da saznate odgovor na ovo pitanje u našoj publikaciji...
Spavaju li ptice zimski san?
Kada je biologija dovoljno proučila selidbe ptica, pretpostavka o zimskom hibernaciji ptica potpuno je napuštena i ponekad se u udžbenicima navodila kao kuriozitet daleke antike. Međutim, nedavno su se u znanstvenoj literaturi ponovno počela pojavljivati izvješća o čudnim pojavama kod selidbenih strijela i lastavica. Sada su na jednom ili drugom osamljenom mjestu otkrili veliku koncentraciju tromih ptica, koje su, međutim, oživjele i odletjele čim su ih pokupili. Takvi slučajevi uočeni su u pravilu tijekom jesenskih ili proljetnih letova po hladnom, oblačnom vremenu. U vezi s takvim izvješćima zaživjele su i stare pretpostavke o sposobnosti ptica da spavaju zimski san.
Ovo pitanje još nije u potpunosti proučeno, ali već je poznata barem jedna vrsta ptica koje spavaju zimski san tijekom cijele zime. Ova ptica je mala sjevernoamerička noćna posuda, porijeklom iz zapadnih Sjedinjenih Država.
Primjer noćnog sna hibernacije
U zimi 1947., jedan od prirodoslovaca naišao je na noćnu teglu u jednom od klanaca, koja je bila u stanju stupora. Sljedećih godina zoolozi su detaljno proučavali hibernaciju ove male noćne posude i otkrili mnoge zanimljive detalje. Dakle, ptica se uglavnom hrani noćnim kukcima, kojih je sve manje kako se približava zima (saznaj). Ptice počinju gubiti na težini i, očito, u određenoj točki iscrpljenosti u njihovom tijelu uključuje se mehanizam prijelaza u stanje tromosti. To se događa u studenom. Noćne tegle biraju skrovite niše ili pukotine u stijenama - obično na sunčanoj strani - i uranjaju u obamrlost, koja može trajati i do 85 dana. Tijekom tog vremena razina metabolizma u tijelima ptica naglo se smanjuje.
Konkretno, potrošnja kisika smanjena je za 30 puta. A, tjelesna temperatura može pasti i do 4,8 stupnjeva.
Ptica izgleda kao da je mrtva. Torpor prestaje u mjesecu ožujku, kada postane dovoljno toplo. Ptica se brzo budi, a normalna tjelesna temperatura se uspostavlja unutar nekoliko sati. Zaista treba imati na umu da je u onim mjestima gdje ova noćnica zimi vrlo blaga, pa čak iu siječnju temperatura zraka tijekom dana ponekad poraste do +23 stupnja iznad nule.
Značajke hibernacije noćnih jara
Torpor u koji noćne kolje padaju uvelike se razlikuje od hibernacije u koju padaju mnogi sisavci. Prije svega, tijelo ptice ne samo da ne akumulira rezerve energije u obliku masti, već, naprotiv, troši značajan dio njih. Ako gofovi ili svisci odu u hibernaciju, doslovno plivajući u masnoći, tada ptice postanu vrlo mršave prije nego što padnu u stanje omamljenosti. Njihove rezerve energetskih resursa su ograničene i dovoljne su tek za buđenje i nastavak proizvodnje hrane. Stoga se fenomen ptičje tromosti naziva ne hibernacijom, već hipotermija.
Učitavanje...
