Așadar, am constatat că majoritatea animalelor cu o temperatură corporală instabilă, care depinde de mediu, cad într-o stare de hibernare. Dar este surprinzător că multe animale cu o temperatură constantă a corpului, cum ar fi păsările, pot hiberna și în sezoanele nefavorabile. Se știe că majoritatea păsărilor evită condițiile nefavorabile de iarnă prin migrare. Dar chiar și Aristotel (384 - 322 î.Hr.) în volumul său „Istoria animalelor” a atras atenția asupra faptului că „unele păsări zboară pentru a petrece iarna în țări calde, în timp ce altele se refugiază în diferite adăposturi, unde cad în hibernare.” La această concluzie a ajuns și proeminentul naturalist suedez Carl Linnaeus, care în lucrarea sa „System of Nature” (1735) a scris: „În toamnă, când începe vremea rece, rândunele, negăsind suficiente insecte pentru hrană, începe să caute adăpost pentru iernare în desișurile de stuf de-a lungul malurilor lacurilor și râurilor.” Multă vreme, afirmațiile lui Aristotel și Linné au fost respinse de ornitologi, care s-au referit la faptul binecunoscut că unele păsări migrează în țările calde. , în timp ce păsările nemigratoare sunt active iarna, iar păsările hibernează iarna, contrar afirmației multora, știința nu știe. Abia după ce oamenii de știință americani au descoperit un borcan de noapte (Phalaenoptilus nuttalii) în stare de hibernare într-o crăpătură de stâncă, în 1937, a devenit clar că unele specii de păsări pot cădea într-o stare similară în timpul anotimpurilor nefavorabile. Ambii oameni de știință au efectuat studii mai aprofundate și au descoperit că, înainte de hibernare, această specie de pasăre își pierde o parte semnificativă din greutatea sa, iar la un moment dat, ca urmare a unei astfel de epuizări, este activat mecanismul de trecere la o stare de toropeală. În această stare, metabolismul scade brusc, necesarul de oxigen este redus de aproape 30 de ori, iar temperatura corpului de la 40 - 41 ° C scade la 18 - 19 ° C și chiar mai mică. Păsările au căzut într-o stupoare care a durat aproximativ 3 luni și părea că erau moarte. S-a constatat că în timpul hibernării, un borcan de noapte cu o greutate de 40 g consuma 0,15 ml de oxigen la 1 g greutate pe oră, în timp ce în stare normală era de 2,7 ml. Aceiași oameni de știință au bandat una dintre aceste păsări, iar în anii următori s-a dovedit că a iernat întotdeauna în același loc timp de 4 ani. Ulterior, s-a constatat că o altă rudă a ei, micul noșbar (Chordeilis minor), locuiește și el în nord. America și Antilele, intră într-o stare de hibernare. În Danemarca, în aceeași stare s-a găsit un coșcan european comun (Caprimutgus europeus) la o temperatură a aerului de 0°C. Experimentele efectuate cu el au arătat că, atunci când temperatura aerului a fost scăzută artificial la 4 ° C, pasărea a căzut în stupoare, iar temperatura corpului ei a scăzut de la 37 - 40 ° C la 16 - 17 ° C, iar ritmul respirator - de la 50 ° C. - 70 până la câteva minute. Există observații conform cărora unele specii de rândunele (hambar și stâncă) hibernează și în timpul iernii O stare de toropeală pe termen scurt, pe care oamenii de știință o numesc torpiditate, a fost observată la puii de vite negru (Apus apus), care intră în această stare. părinții îi lasă câteva zile în condiții nefavorabile (de exemplu, în timpul unui ciclon care se apropie). Într-o stare de toropeală, temperatura corpului acestor pui a scăzut de la 39°C la 20°C și chiar mai scăzută, pulsul și respirația le-au încetinit și au rămas în această stare timp de 7 - 12 zile. Apărând din nou, părinții i-au încălzit cu trupurile, iar puii au revenit la viață. Într-un anotimp favorabil, zburatorii tineri au zburat din cuib după 33 - 35 de zile, iar în perioade nefavorabile, când au căzut într-o stare de toropeală, au nevoie de 40 - 50 de zile. Se știe de mult că puii unor colibri speciile cad și ele într-o stare similară de torpidă dacă mama, după ce a zburat pentru a obține hrană, va rămâne mai mult de zece minute (la păsările colibri, doar femelele își hrănesc urmașii). După întoarcerea ei, încălziți de căldura maternă, se întorc la viață. S-a stabilit că păsările colibri adulte din mai multe specii (Calypte costae, C. anna, Eugenes lampornis) care trăiesc pe continentul american sunt, de asemenea, capabile să cadă într-o stare de toropeală în nopți deosebit de reci, când temperatura corpului lor scade la 8,8 ° C. S-a dovedit că greutatea diferitelor specii de colibri variază de la 1,7 la 19,1 g, iar necesarul de oxigen pentru exemplarele mici în repaus este de 11 - 16 ml la 1 g de greutate pe oră, în timpul zborului - 70 - 85 ml, iar în stare de toropeală doar 0,17 ml. Păsările colibri au o cheltuială mare de energie și există pericolul ca păsările colibri cu o temperatură corporală de 44°C să nu poată supraviețui fără hrană în perioada în care dorm, deoarece nu vor avea suficiente rezerve de energie. În această situație, corpul lor, dacă se răcește excesiv de epuizare noaptea, va pierde ocazia de a se încălzi din nou la începutul fazei sale active. Între timp, după cum știți, nopțile de pe platourile înalte din America de Sud și Centrală, unde trăiesc păsările colibri, sunt reci. De aceea, păsările colibri au un mecanism de protecție - cad într-o stare torpidă noaptea, iar temperatura corpului lor este comparată cu temperatura mediului; Astfel, ei nu renunță la căldură și rețin energia, care nu este consumată pentru a genera căldură în organism. În acest caz, se aplică legea fiziologului olandez Van Gough, care reflectă relația dintre viteza reacțiilor proceselor chimice și temperatură (dacă temperatura corpului scade cu 10 ° C, procesele metabolice vor începe să se desfășoare de aproape 3 ori mai lent). Deci, dacă temperatura corpului unei păsări de colibri scade de la 44°C la 34°C, aceasta va duce la o reducere de trei ori a metabolismului și, în consecință, o conservare semnificativă a energiei. ), care, ca și alte păsări colibri, cade cu ușurință într-o stare torpidă. Într-o stare de toropeală, temperatura corpului acestei specii de colibri este de obicei apropiată de temperatura aerului, dar dacă aceasta din urmă scade sub 18 ° C, temperatura corpului păsării nu mai scade și rămâne la nivelul de 18 - 20 ° C. Torpoarea în care cad unele specii de păsări diferă semnificativ de hibernarea, caracteristică multor mamifere. În primul rând, corpul păsării nu numai că nu acumulează rezerve de energie sub formă de grăsime, ci, dimpotrivă, consumă o parte semnificativă din aceasta. În timp ce mamiferele hibernează în timpul iernii, câștigând în greutate vizibilă, păsările pierd mult în greutate înainte de a intra în toropeală. De aceea, fenomenul de toropeală la păsări, potrivit biologului sovietic R. Potapov, ar trebui să fie numit nu hibernare, ci hipotermie Până acum, mecanismul hipotermiei la păsări nu a fost pe deplin studiat de cădere într-o stare de toropeală sunt sistematic Sunt strâns legate între ele și au caracteristici fiziologice și ecologice comune. Căderea acestor păsări într-o stare de toropeală în condiții nefavorabile de viață este o reacție fiziologică adaptativă care s-a consolidat în procesul de evoluție.
Așadar, am constatat că majoritatea animalelor cu o temperatură corporală instabilă, care depinde de mediu, cad într-o stare de hibernare. Dar este surprinzător faptul că multe animale cu o temperatură constantă a corpului, de exemplu, păsările, pot hiberna și în sezoanele nefavorabile. Se știe că majoritatea păsărilor evită condițiile nefavorabile de iarnă prin migrare. A devenit clar că unele specii de păsări pot cădea într-o stare similară în timpul anotimpurilor nefavorabile. Există observații că unele specii de rândunele (rândunele de hambar și de stâncă) hibernează și iarna. O stare de toropeală de scurtă durată, pe care oamenii de știință o numesc torpiditate, a fost observată la puii de vite negru nou clociți, care intră în această stare atunci când părinții lor îi părăsesc câteva zile în condiții nefavorabile (de exemplu, în timpul unui ciclon care se apropie). într-o stare de toropeală, temperatura corpului acestor pui a scăzut de la 39 °C la 20 °C și chiar mai scăzută, pulsul și respirația le-au încetinit și au supraviețuit în această stare timp de 7-12 zile. Apărând din nou, părinții i-au încălzit cu trupurile, iar puii au revenit la viață. în perioadele favorabile ale anului, ionișii tineri au zburat din cuib după 33–35 de zile, iar în perioadele nefavorabile, când au căzut în stare de toropeală, au avut nevoie de 40–50 de zile.
Se știe de mult că puii unor specii de colibri cad și ei într-o stare similară de torpidă dacă mama, după ce a zburat după mâncare, zăbovește mai mult de zece minute (dintre colibri, doar femelele își hrănesc urmașii). După întoarcerea ei, încălziți de căldura maternă, se întorc la viață. S-a stabilit că păsările colibri adulte din mai multe specii care trăiesc în America sunt, de asemenea, capabile să cadă într-o stare de toropeală în nopțile deosebit de reci, când temperatura corpului lor scade la 8,8 °C. S-a dovedit că greutatea diferitelor specii de colibri variază de la 1,7 până la 19,1 g, iar necesarul de oxigen al exemplarelor mici în repaus este de 11–16 ml pe 1 g greutate pe oră, în timpul zborului - 70–85 ml și în stare de toropeală doar 0,17 ml. Păsările colibri au o cheltuială mare de energie și există pericolul ca păsările colibri cu o temperatură a corpului de 44 °C să nu poată supraviețui fără hrană în perioada în care dorm, deoarece nu vor avea suficiente rezerve de energie. În această situație, corpul lor, dacă se răcește excesiv de epuizare noaptea, va pierde ocazia de a se încălzi din nou la începutul fazei sale active. Între timp, după cum știți, nopțile de pe platourile înalte din America de Sud și Centrală, unde trăiesc păsările colibri, sunt reci. De aceea, păsările colibri au un mecanism de protecție - cad într-o stare torpidă noaptea, iar temperatura corpului lor este comparată cu temperatura mediului; Astfel, ei nu renunță la căldură și rețin energia, care nu este consumată pentru a genera căldură în organism. în acest caz, se aplică legea fiziologului olandez Van Gough, care reflectă relația dintre viteza reacțiilor proceselor chimice și temperatură (dacă temperatura corpului scade cu 10 °C, procesele metabolice vor începe să se desfășoare de aproape 3 ori mai lent). Deci, dacă temperatura corpului unei păsări colibri scade de la 44 °C la 34 °C, aceasta va duce la o reducere de trei ori a metabolismului și, în consecință, la o conservare semnificativă a energiei.
O reglare similară a temperaturii corpului în timpul torporei a fost găsită la colibri violet, care, ca și alte păsări colibri, cade cu ușurință într-o stare torpidă. într-o stare de toropeală, temperatura corpului acestei specii de colibri este de obicei apropiată de temperatura aerului, dar dacă aceasta din urmă scade sub 18 °C, temperatura corpului păsării nu mai scade și rămâne la 18–20 °C.
Torpoarea în care cad unele specii de păsări diferă semnificativ de hibernarea caracteristică multor mamifere. În primul rând, corpul păsării nu numai că nu acumulează rezerve de energie sub formă de grăsime, ci, dimpotrivă, consumă o parte semnificativă din aceasta.
În timp ce mamiferele hibernează în timpul iernii, câștigând în greutate vizibilă, păsările pierd mult în greutate înainte de a intra în toropeală. Acesta este motivul pentru care fenomenul de toropeală la păsări, potrivit biologului sovietic R. Potapov, ar trebui numit mai degrabă hipotermie decât hibernare.
Până acum, mecanismul hipotermiei la păsări nu a fost studiat pe deplin. Este interesant că toate păsările capabile să cadă într-o stare de toropeală sunt sistematic strâns legate între ele și au caracteristici fiziologice și ecologice comune. Căderea acestor păsări într-o stare de toropeală în condiții nefavorabile de viață este o reacție fiziologică adaptativă care s-a consolidat în procesul de evoluție.
Data adaugarii: 2015-08-06 | Vizualizari: 366 | Încălcarea drepturilor de autor
| | | | 5 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
Secțiuni: Biologie
Obiective: cresterea ariilor de cunoastere a elevilor; invata sa analizezi fenomenul de incetare temporara a activitatii vitale la organismele vii care il folosesc ca mijloc de adaptare si supravietuire in conditii nefavorabile.
Echipamente: mese de moluște, crustacee, insecte, pești, amfibieni, reptile, păsări, mamifere.
Sezonul de iarnă este nefavorabil pentru mulți reprezentanți ai lumii animale și vegetale, atât din cauza temperaturilor scăzute, cât și a unei reduceri accentuate a capacității de a obține hrană. În timpul dezvoltării evolutive, multe specii de animale și plante au dobândit mecanisme de adaptare unice pentru a supraviețui în anotimpuri nefavorabile. La unele specii de animale a apărut și s-a stabilit instinctul de a crea rezerve de hrană; alţii au dezvoltat o altă adaptare - migraţia. Sunt cunoscute zboruri uimitor de lungi ale multor specii de păsări, migrații ale unor specii de pești și alți reprezentanți ai lumii animale. Cu toate acestea, în procesul de evoluție, la multe specii de animale a fost observat un alt mecanism de adaptare fiziologică perfectă - capacitatea de a cădea într-o stare aparent lipsită de viață, care se manifestă diferit la diferite specii de animale și are denumiri diferite (anabioză, hipotermie etc. ). Între timp, toate aceste condiții sunt caracterizate de inhibarea funcțiilor vitale ale organismului la minimum, ceea ce îi permite să supraviețuiască condițiilor nefavorabile de iarnă fără a mânca. Acele specii de animale care nu se pot asigura cu hrana iarna cad într-o stare similară de moarte imaginară și sunt în pericol de a muri de frig și foame. Și toate acestea, dezvoltate în procesul de evoluție, sunt supuse unei stricte oportunități naturale - nevoia de a conserva specia.
Hibernarea este un fenomen larg răspândit în natură, în ciuda faptului că manifestările sale variază între reprezentanții anumitor grupuri de animale, fie că este vorba de animale cu o temperatură corporală instabilă (poikilotermă), numită și cu sânge rece, în care temperatura corpului depinde de mediul înconjurător. temperatură sau animale cu o temperatură constantă a corpului (homeoterme), numite și cu sânge cald.
Dintre animalele cu o temperatură corporală instabilă, diverse tipuri de moluște, crustacee, arahnide, insecte, pești, amfibieni și reptile intră în hibernare, iar printre animalele cu o temperatură constantă a corpului, mai multe specii de păsări și multe specii de mamifere.
Cum iernează melcii?
De tipul cu corp moale, multe specii de melci hibernează (de exemplu, toți melcii de uscat). Melcii de grădină obișnuiți intră în hibernare în octombrie, care durează până la începutul lunii aprilie. După o perioadă lungă de pregătire, în care acumulează nutrienții necesari în corpul lor, melcii găsesc sau sapă gropi astfel încât mai mulți indivizi să poată ierna împreună adânc în subteran, unde temperatura se va menține la 7 - 8 ° C. După ce au sigilat bine vizuinile, melcii coboară în fund și se culcă cu deschiderea cochiliei în sus. Ei închid apoi această deschidere, eliberând o substanță lipicioasă care în curând se întărește și devine elastică (ca o peliculă). Cu o răcire semnificativă și o lipsă de nutrienți în organism, melcii se înfundă și mai adânc în pământ și formează o altă peliculă, creând astfel camere de aer care joacă rolul unui excelent izolator. S-a stabilit că în timpul unei ierni lungi, melcii pierd mai mult de 20% din greutate, cea mai mare pierdere având loc în primele 25-30 de zile. Acest lucru se explică prin faptul că toate procesele metabolice se sting treptat pentru a ajunge la minimul la care animalul cade aproape într-o stare de animație suspendată cu funcții vitale abia perceptibile. În timpul hibernării, melcul nu se hrănește și respirația aproape se oprește. Primăvara, când sosesc primele zile calde și temperatura solului ajunge la 8-10 ° C, când vegetația începe să se dezvolte și cad primele ploi, melcii ies din adăposturile de iarnă. Apoi începe activitatea intensivă pentru a restabili rezervele de alimente epuizate din organismul lor; aceasta se exprimă prin absorbția unei cantități uriașe de alimente în comparație cu corpul lor.
Melcii de apă din iaz intră și ei într-o stare de hibernare - cei mai mulți dintre ei se îngroapă în nămolul din fundul rezervorului în care trăiesc.
Unde petrec racii iarna?
Toată lumea cunoaște amenințarea populară: „Îți voi arăta unde petrec racii iarna!” Se crede că această zicală a apărut în vremea iobăgiei, când proprietarii de pământ, pedepsind iobagii vinovați, îi obligau să prindă raci iarna. Între timp, se știe că acest lucru este aproape imposibil, deoarece racii petrec iarna îngropați adânc în găurile din fundul rezervoarelor.
Din punct de vedere sistematic, clasa crustaceelor este împărțită în două subclase - crustacee superioare și inferioare.
Printre crustaceele superioare, racii de râu, de mlaștină și de lac cad în stare de hibernare. Masculii iernează în grupuri în găuri adânci de la fund, iar femelele singure în vizuini, iar în noiembrie lipesc ouăle fertilizate pe picioarele lor scurte, din care eclozează crustacee de mărimea unei furnici abia în iunie.
Dintre crustaceele inferioare, sunt de interes puricii de apă (genul Daphnia). Ele depun, in functie de conditii, doua tipuri de oua - vara si iarna. Ouăle de iarnă au o coajă durabilă și se formează atunci când apar condiții de viață nefavorabile. Pentru unele specii de crustacee inferioare, uscarea și chiar congelarea ouălor este o condiție necesară pentru continuarea dezvoltării lor.
Diapauză la insecte
În ceea ce privește numărul de specii, insectele depășesc toate celelalte clase. Temperatura corpului lor depinde de mediu, care are o influență puternică asupra ratei influențelor vitale, temperaturile scăzute reducând foarte mult această rată. La temperaturi negative, întreaga dezvoltare a insectei încetinește sau se oprește practic. Această stare anabiotică, cunoscută sub numele de „diapauză”, este o încetare reversibilă a proceselor de dezvoltare și este cauzată de factori externi. Diapauza apare atunci când apar condiții nefavorabile vieții și continuă pe tot parcursul iernii până când, odată cu debutul primăverii, condițiile devin mai favorabile.
Debutul sezonului de iarnă găsește diferite tipuri de insecte în diferite stadii ale dezvoltării lor, în care iernează - sub formă de ouă, larve, pupe sau forme adulte, dar de obicei fiecare specie individuală intră în diapauză într-un anumit stadiu al dezvoltării sale. . De exemplu, gărgărița cu șapte pete iernează ca adult.
Este caracteristic că iernarea insectelor este precedată de o anumită pregătire fiziologică a corpului lor, constând în acumularea de glicerol liber în țesuturile lor, care previne înghețarea. Acest lucru se întâmplă în stadiul de dezvoltare a insectelor în care își vor petrece iarna.
Chiar și odată cu apariția primelor semne de răcire în toamnă, insectele găsesc adăposturi confortabile (sub pietre, sub scoarța copacilor, sub frunzele căzute în vizuini din sol etc.), unde după ninsori există o temperatură moderată și scăzută. temperatură constantă.
Durata diapauzei la insecte depinde direct de rezervele de grăsime corporală. Albinele nu intră într-o diapauză lungă, dar încă devin amorțite la temperaturi de la 0 la 6 ° C și pot rămâne în această stare timp de 7-8 zile. La temperaturi mai scăzute ei mor.
De asemenea, este interesant modul în care insectele determină cu exactitate momentul în care ar trebui să iasă din starea anabiotică. Omul de știință N.I. Kalabukhov a studiat animația suspendată la unele specii de fluturi. El a descoperit că durata diapauzei variază între speciile individuale. De exemplu, fluturele păun a rămas într-o stare de animație suspendată timp de 166 de zile la o temperatură de 5,9 ° C, în timp ce viermele de mătase a avut nevoie de 193 de zile la o temperatură de 8,6 ° C. Potrivit omului de știință, chiar și diferențele în zona geografică afectează durata diapauzei.
Peștii hibernează iarna?
Unele specii dintr-o clasă largă de pești, de asemenea, se adaptează la temperaturi scăzute ale apei în timpul iernii într-un mod unic. Temperatura normală a corpului peștilor nu este constantă și corespunde temperaturii apei. Când temperatura apei scade brusc, peștii intră într-o stare de șoc. Cu toate acestea, este suficient ca apa să se încălzească și ei „prind viață” rapid. Experimentele au arătat că peștii congelați prind viață numai în cazurile în care vasele lor de sânge nu îngheață.
Unii pești care trăiesc în apele arctice se adaptează la temperaturi scăzute ale apei în timpul iernii într-un mod original: își schimbă compoziția sângelui. Pe măsură ce temperatura apei scade toamna, sărurile se acumulează în sângele lor într-o concentrație tipică pentru apa de mare și, în același timp, sângele îngheață cu mare dificultate (un fel de antigel).
Dintre peștii de apă dulce, crapul, bibanul, somnul și alții intră în hibernare în noiembrie. Când temperatura apei scade sub 8 - 10°C, acești pești se deplasează în părțile mai adânci ale rezervoarelor, se îngroapă în grupuri mari în noroi și rămân acolo în stare de hibernare pe tot parcursul iernii.
Unii pești marini tolerează, de asemenea, frigul extrem în stare de hibernare. De exemplu, heringul deja toamna se apropie de coasta Oceanului Arctic pentru a intra într-o stare de hibernare la fundul unui golf mic. Anșoa de la Marea Neagră iernează și în regiunile sudice ale mării - în largul coastei Georgiei în acest moment nu este activă și nu consumă alimente. Și înainte de începerea iernii, hamșa de Azov migrează în Marea Neagră, unde se adună în grupuri într-o stare relativ sedentară.
Hibernarea la pești se caracterizează prin activitate extrem de limitată, încetarea completă a nutriției și o scădere bruscă a metabolismului. În acest moment, corpul lor este susținut de rezervele de nutrienți acumulate datorită nutriției abundente din toamnă.
Hibernarea amfibienilor
În ceea ce privește stilul de viață și structura, clasa de amfibieni este de tranziție între vertebratele tipic acvatice și animalele tipic terestre. Se știe că diverse specii de broaște, tritoni și salamandre petrec, de asemenea, sezonul nefavorabil de iarnă într-o stare de toropeală, deoarece acestea sunt animale cu o temperatură instabilă a corpului, care depinde de temperatura ambiantă.
S-a stabilit că hibernarea de iarnă a broaștelor durează de la 130 la 230 de zile și durata acesteia depinde de durata iernii.
În corpurile de apă, pentru a ierna, broaștele se adună în grupuri de 10-20 de indivizi, se îngroapă în nămol, depresiuni subacvatice și alte goluri. În timpul hibernării, broaștele respiră doar prin piele.
În timpul iernii, tritonii se odihnesc de obicei sub cioturi și trunchiuri de copaci căzuți, putrezi. Dacă nu găsesc astfel de „apartamente” confortabile în apropiere, se mulțumesc cu crăpăturile din sol.
De asemenea, reptilele hibernează
Din clasa reptilelor, aproape toate speciile faunei noastre cad în stare de hibernare iarna. Temperaturile scăzute de iarnă sunt principalul motiv pentru acest fenomen.
Cartierele de iarnă sunt de obicei peșteri subterane sau goluri formate în jurul unor cioturi vechi mari cu rădăcini putrede, crăpături în stânci și alte locuri care sunt inaccesibile dușmanilor lor. Un număr mare de șerpi se adună în astfel de adăposturi, formând bile uriașe de șerpi. S-a stabilit că temperatura șerpilor în timpul hibernării nu diferă aproape deloc de temperatura ambiantă.
Majoritatea speciilor de șopârle (lunca, dungi, verzi, pădure, fus) hibernează și ele, îngroparându-se în sol, în vizuini care nu sunt amenințate de inundații. În zilele calde și însorite de iarnă, șopârlele se pot „trezi” și se târăsc din adăposturile lor de iarnă pentru câteva ore pentru a vâna, după care se retrag înapoi în vizuinile lor, căzând într-o stare de toropeală.
Țestoasele de mlaștină își petrec iarna gropindu-se în nămolul rezervoarelor în care trăiesc, în timp ce țestoasele de uscat urcă până la o adâncime de până la 0,5 m în sol în unele adăposturi naturale sau gropi de alunițe, vulpi, rozătoare, acoperindu-se cu turbă, mușchi și frunze umede.
Pregătirile pentru iernare încep în octombrie, când țestoasele acumulează grăsime. Primavara, cu incalzire temporara, se trezesc, uneori pentru o saptamana intreaga.
Păsările hibernează iarna?
Majoritatea animalelor cu o temperatură instabilă a corpului, care depinde de mediu, intră într-o stare de hibernare. Dar este surprinzător că multe animale cu o temperatură constantă a corpului, cum ar fi păsările, pot hiberna și în sezoanele nefavorabile. Se știe că majoritatea păsărilor evită condițiile nefavorabile de iarnă prin migrare. Aristotel, în mai multe volume ale sale History of Animals, a atras atenția asupra faptului că „unele păsări zboară pentru a petrece iarna în țări calde, în timp ce altele se refugiază în diferite adăposturi unde hibernează”.
La această concluzie a ajuns și proeminentul naturalist suedez Carl Linnaeus, care a scris în lucrarea sa „The System of Nature”: „Toamna, când vremea începe să se răcească, rândunelele, negăsind suficiente insecte pentru hrană, încep să caute. adăpost pentru iarnă în desișurile de stuf de-a lungul malurilor lacurilor și râurilor”.
Torpoarea în care cad unele specii de păsări diferă semnificativ de hibernarea caracteristică multor mamifere. În primul rând, corpul păsării nu numai că nu acumulează rezerve de energie sub formă de grăsime, ci, dimpotrivă, consumă o parte semnificativă din aceasta. În timp ce mamiferele hibernează în timpul iernii, câștigând în greutate vizibilă, păsările pierd mult în greutate înainte de a intra în toropeală. Acesta este motivul pentru care fenomenul de toropeală la păsări, potrivit biologului sovietic R. Potapov, ar trebui numit mai degrabă hipotermie decât hibernare.
Până acum, mecanismul hipotermiei la păsări nu a fost studiat pe deplin. Căderea păsărilor într-o stare de toropeală în condiții nefavorabile de viață este o reacție fiziologică adaptativă care s-a consolidat în procesul de evoluție.
Ce mamifere hibernează?
La fel ca la acele animale despre care s-a discutat mai devreme, la mamifere, hibernarea este o adaptare biologică pentru supraviețuirea unui anotimp nefavorabil al anului. În ciuda faptului că animalele cu o temperatură constantă a corpului tolerează de obicei condițiile de climă rece, lipsa hranei adecvate în timpul iernii a devenit motivul dobândirii și consolidării treptate în procesul de evoluție de către unii dintre ele a acestui instinct deosebit - cheltuirea nefavorabilă. sezonul de iarnă în stare inactivă de hibernare.
Există trei tipuri de hibernare în funcție de gradul de torpor:
1) toropeală ușoară care se oprește ușor (ratoni, bursuci, urși, câini raton);
2) toropeală completă, însoțită de treziri periodice numai în zilele mai calde de iarnă (hamsteri, chipmunks, lilieci);
3) hibernare continuă reală, care este o toropeală stabilă, prelungită (gophers, arici, marmote, jerboas).
Hibernarea de iarnă la mamifere este precedată de o anumită pregătire fiziologică a organismului. Constă în primul rând din acumularea de rezerve de grăsime, în principal sub piele. La unii hibernatori de iarnă, grăsimea subcutanată ajunge la 25% din greutatea totală a corpului. De exemplu, veverițele de pământ câștigă în greutate chiar și la începutul toamnei, crescându-și greutatea corporală de trei ori față de greutatea de primăvară-vară. Înainte de hibernare, aricii și urșii bruni, precum și toți liliecii, devin semnificativ mai grași.
Alte mamifere, cum ar fi hamsterii și chipmunks, nu acumulează rezerve mari de grăsime, ci stochează alimente în adăpostul lor pentru a fi folosite în perioadele scurte de trezire din timpul iernii.
În timpul hibernării, toate speciile de mamifere zac nemișcate în vizuinile lor, încovoiate într-o minge. Acesta este cel mai bun mod de a păstra căldura și de a limita schimbul de căldură cu mediul. Cartierele de iarnă ale multor mamifere sunt cavitățile naturale ale tulpinilor și golurilor copacilor.
Dintre mamiferele insectivore, ariciul, în pregătirea pentru hibernare, culege mușchi, frunze, fân într-un loc retras și își face un cuib. Dar se „instalează” în noua sa casă doar atunci când temperatura rămâne sub 10 ° C pentru o perioadă lungă de timp. Înainte de aceasta, ariciul mănâncă mult pentru a acumula energie sub formă de grăsime.
Hibernarea de iarnă a urșilor bruni este o ușoară torpeală. În natură, vara, un urs acumulează un strat gros de grăsime subcutanată și, chiar înainte de începerea iernii, se așează în bârlogul său pentru hibernare. De obicei, bârlogul este acoperit cu zăpadă, deci este mult mai cald înăuntru decât afară. În timpul hibernării, rezervele de grăsime acumulate sunt folosite de corpul ursului ca sursă de nutrienți și, de asemenea, protejează animalul de îngheț.
Din punct de vedere fiziologic, hibernarea la mamifere se caracterizează printr-o slăbire a tuturor funcțiilor vitale ale organismului la minim care le-ar permite să supraviețuiască în condiții nefavorabile de iarnă fără hrană.
Păsările sunt de obicei împărțite în sedentare și migratoare, în funcție de stilul lor de viață. Dar printre ele există păsări foarte speciale. Acesta este un Nightjar american cu gât alb. Deși acestor păsări nu le place sezonul rece, nu se grăbesc să-și părăsească pământurile natale în căutarea unor locuri de iernare mai bune. În loc de zboruri obositoare și periculoase, au ales să hiberneze într-un loc confortabil.
Noaptea americană cu gâtul alb, sau uneori numită noșbar din California, se găsește în regiunile aride din vestul Americii de Nord. Habitatul său se întinde din provincia canadiană British Columbia în nord până în regiunile centrale ale Mexicului în sud. Aceasta este o pasăre mică a cărei greutate ajunge la doar 35-55 de grame și a cărei dimensiune a corpului este de 20 de centimetri.
Nightjars își construiesc cuiburile pe pământ, sub acoperirea tufișurilor sau a ierbii. La sfârșitul primăverii și pe tot parcursul verii, femela depune de obicei două ouă. Dar au existat cazuri în care femela face un al doilea cuib și depune un nou lot de ouă în timp ce masculul hrănește puii eclozați. În plus față de această caracteristică, borcanele au o reacție defensivă foarte interesantă la apariția prădătorilor: borcanele deschid gura larg și șuieră tare, imitând comportamentul unui șarpe.
Nightjars sunt active noaptea, deoarece hrana lor principală sunt insectele zburătoare nocturne. Odată cu debutul sezonului răcoros, nopțișoarele cad într-o stare specială, care amintește de hibernarea la mamifere. În această perioadă a anului, hrana lor principală - insectele - este practic absentă. Pentru a nu-și complica viața căutând hrană, hibernează. Borcanele de noapte își găsesc un loc liniștit în crăpăturile stâncilor și se cufundă în toropeală, care poate dura de la 10-20 de zile până la 3 luni. Studiile au arătat că procesele metabolice din corpul unei păsări încetinesc atât de mult încât temperatura corpului lor poate scădea până la 10 grade Celsius. Au fost înregistrate cazuri când temperatura corpului păsărilor a scăzut la 3-4 grade, iar consumul de oxigen a fost redus de până la 30 de ori. În același timp, locurile lor de hibernare nu sunt complet închise față de lumea exterioară. Borcanul se așează pentru iarnă, astfel încât razele soarelui să cadă asupra lui și să-l încălzească cu căldura lui.
Interesant este că nu toți borcanele cu gât alb au această abilitate. Populația de păsări din nord, care trăiește în Canada și în statele nordice ale Statelor Unite, încă preferă să zboare spre sud, spre Mexic. Însă noșcocele, care trăiesc inițial în sud, doar hibernează.
Zoologii au descoperit o trăsătură interesantă a vaselor de noapte de a cădea în toropeală de iarnă abia în 1947, când au fost descoperite păsări pe jumătate moarte în stânci. Dar nativii americani știau despre această trăsătură a păsărilor cu mult înainte de descoperirea oamenilor de știință, deoarece în limba indienilor Hopi, coșcoșul cu gât alb este numit „dormit”.
Nightjar - o pasăre care hibernează
Chiar și părintele științei, Aristotel, în celebra sa Istorie a animalelor, a scris că unele păsări zboară iarna în țările calde (mai multe despre), dar unele nu zboară nicăieri, ci se ascund în adăposturi și vizuini retrase, unde hibernează. . Această opinie a fost menținută în știință până la începutul secolului al XIX-lea. Și chiar și naturaliști remarcabili precum Carl Linnaeus și Georges Cuvier au scris odată că rândunelele devin amorțite pentru iarnă, petrecând acest timp nefavorabil pe fundul mlaștinilor. Este asta cu adevărat adevărat? Păsările hibernează? Vă invităm să aflați răspunsul la această întrebare din publicația noastră...
Păsările hibernează?
Când biologia a studiat suficient migrațiile păsărilor, presupunerea hibernarii de iarnă a păsărilor a fost complet abandonată și a fost uneori citată în manuale ca o curiozitate a antichității îndepărtate. Cu toate acestea, foarte recent, în literatura științifică au început să apară din nou rapoarte cu privire la fenomene ciudate în migranți și rândunele. Acum, într-unul sau altul loc retras, au descoperit o mare concentrație de păsări torpide, care, totuși, au prins viață și au zburat imediat ce au fost ridicate. Astfel de cazuri au fost observate, de regulă, în timpul zborurilor de toamnă sau primăvară pe vreme rece, înnorată. În legătură cu astfel de rapoarte, au prins viață și presupuneri vechi despre capacitatea păsărilor de a hiberna.
Această întrebare nu a fost încă studiată pe deplin, dar este deja cunoscută cel puțin o specie de păsări care hibernează pe tot parcursul iernii. Această pasăre este un mic borcan de noapte nord-american, originar din vestul Statelor Unite.
Un exemplu de hibernare de nopți
În iarna anului 1947, unul dintre naturaliști a dat peste un borcan de noapte într-unul dintre chei, care era în stare de stupoare. În anii următori, zoologii au studiat în detaliu hibernarea acestui mic borcan și au descoperit multe detalii interesante. Așadar, pasărea se hrănește în principal cu insecte nocturne, care devin din ce în ce mai puțin pe măsură ce se apropie iarna (aflați). Păsările încep să piardă în greutate și, se pare, la un anumit punct de epuizare al corpului lor, mecanismul de tranziție la o stare de toropeală este pornit. Acest lucru se întâmplă în noiembrie. Nightjars aleg nișe izolate sau crăpături în stânci - de obicei pe partea însorită - și se cufundă în toropeală, care poate dura până la 85 de zile. În acest timp, nivelul metabolismului din corpurile păsărilor scade brusc.
Consumul de oxigen, în special, este redus de 30 de ori. Și temperatura corpului poate scădea până la 4,8 grade.
Pasărea pare moartă. Torpoarea se termină în luna martie, când devine suficient de cald. Pasărea se trezește rapid și temperatura normală a corpului este restabilită în câteva ore. Chiar trebuie avut în vedere că în acele locuri în care iernează acest borcan, iarna este foarte blândă și chiar și în ianuarie temperatura aerului în timpul zilei crește uneori la +23 de grade peste zero.
Caracteristici de hibernare a nightjars
Torpoarea în care cade vasul de noapte este foarte diferită de hibernarea în care intră multe mamifere. În primul rând, corpul păsării nu numai că nu acumulează rezerve de energie sub formă de grăsime, ci, dimpotrivă, consumă o parte semnificativă din ele. Dacă gophers sau marmotele intră în hibernare, literalmente înotând cu grăsime, atunci păsările devin foarte slabe înainte de a deveni torpeore. Rezervele lor de resurse energetice sunt limitate și sunt suficiente doar pentru a se trezi și a relua producția de alimente. Prin urmare, fenomenul de toropeală a păsărilor nu se numește hibernare, ci hipotermie.
Încărcare...
