Много загадок хранит в себе природа, много еще неразгаданного и необъяснимого в ней. И все же, с ходом времени, в результате наблюдений и экспериментов человечеству удалось дать ответ на некоторые из них.
Например, почему медведь зимой спит и все ли виды этих животных впадают в спячку? Как в условиях абсолютной бескормицы животному удается сберечь жизнедеятельность организма на прежнем уровне и продолжить активно охотиться после длительного голодания? Почему бурые медведи впадают в зимний сон, а их белые сородичи - нет? На эти и другие вопросы даст ответы данная статья.
Почему медведь зимой спит
Как известно, бурые медведи относятся к достаточно крупным животным. Поэтому, чтобы прокормиться, им необходимо приличное количество пищи. И хотя они всеядны, в зимний период времени растительная часть рациона исчезает, а выжить только благодаря поеданию прочей живности - птиц, мелких млекопитающих, яиц, падали, насекомых, рыбы - достаточно сложно. Да и найти зимой лягушек, муравьев, слизней невозможно, а охотиться на зайцев и кабанов - проблематично, поскольку они попросту убегают от косолапого, который под собственным весом проваливается в снег и не способен быстро двигаться.
Примечание: Именно из-за невозможности полноценно питаться эти хищники впадают в спячку. Под спячкой понимают период замедления процессов жизнедеятельности во время малодоступности пищи, когда животное не может сохранять активность и прежний уровень метаболизма.
Характерными признаками зимней спячки называют: снижение температуры тела, замедление работы дыхательной системы и сердца, торможение нервной деятельности. Так, во время зимнего сна температура тела у бурого мишки понижается с 37-38 до 31-34 градусов, а его метаболические процессы замедляются. Однако этот сон не является очень крепким, ведь при малейшей опасности животное просыпается и может выходить из берлоги (рисунок 1).
Рисунок 1. С приближением зимы медведи становятся вялыми и начинают готовиться к спячке
Впадению в спячку предшествуют появление вялости, замедленности движений, снижение аппетита животного. В таком состоянии зверь не испражняется и не мочится, ведь все отходы жизнедеятельности перерабатываются в белки, необходимые для поддержания процессов жизнедеятельности. Продолжительность зимнего сна может составлять от 2,5 до 6 месяцев в зависимости от погодных условий и количества накопленных животным полезных веществ.
Спячка заканчивается весной с появлением первой травы. При этом медведи покидают свои убежища в разные сроки: первыми выходят взрослые самцы, потом - молодые особи. Самки с детенышами покидают берлоги в последнюю очередь - в апреле-мае. Это связано с тем, что самка приводит потомство в январе-феврале, поэтому с приходом весны детеныши еще слишком малы, чтобы выпускать их во внешнюю среду, полную опасностей. Уже сначала осени животные начинают усиленно питаться, подбирая ягоды и фрукты, поедая насекомых и овес. Таким способом они накапливают подкожный жир, столь необходимый им для зимней спячки, а у самок - еще и для выкармливания малышей.
Особенности спячки медведей зимой
Пища, потребляемая животными, является источником энергии, за счет которой они существуют. Поэтому, чем активнее образ жизни, тем в большем количестве энергии нуждается организм, тем больше пищи следует потреблять. Поэтому, при недостаточном количестве корма появляется необходимость снизить интенсивность всех обменных процессов, что можно достичь, пребывая в состоянии покоя (рисунок 2).
Примечание: Именно по этой причине медведи впадают в зимний сон, когда растительная пища, что составляет 80% их рациона, исчезает.
Тем не менее, даже во время спячки животное может просыпаться в случае опасности и проявлять достаточную активность. Это объясняется тем, что расходы энергии во время зимнего сна минимальны, а клетки получают ее ровно столько, сколько необходимо для поддержания жизнедеятельности организма. Запасы жира и гликогена, накопленные за активный период года, расходуются постепенно, поэтому их хватает до наступления весны. И напротив, животное, недостаточно запасшееся жиром, имеет гораздо меньше шансов проспать до весны. Голодный зверь выходит из берлоги раньше времени и бродит в поисках пищи, оставаясь агрессивным и опасным для человека. Медведь-шатун может нападать на собак или домашнюю скотину, ищет еду на свалках или попрошайничает у людей, выходя на автомобильные дороги.
Рисунок 2. Во время спячки все процессы жизнедеятельности замедляются
Кроме жира и гликогена, еще одним источником энергии является кислород. Во время зимнего сна организм малоактивен, его ткани нуждаются в небольшом количестве кислорода и питательных веществ, поэтому кровь, которая их переносит, двигается гораздо медленнее, частота сокращений сердца уменьшается, частота дыхания значительно снижается, соответственно, затраты энергии сокращаются. И хотя после зимней спячки зверь может потерять до половины массы собственного тела, он все же находит силы выйти из берлоги и начать активную жизнедеятельность даже после 3-месячной голодовки.
Наблюдая за животными в берлоге, ученым удалось узнать, что хищники не сосут лапы, как принято считать, а облизывают их, чтобы унять зуд, который возникает в результате смены кожного покрова на подушечках конечностей. Таким образом, впадение в зимнюю спячку - это заложенный генетически защитный механизм, позволяющий организму медведя приспособиться к недостатку питательных ресурсов.
Как медведь зимой спит в берлоге
В теплой и безопасной берлоге медведь может проспать всю зиму. Чаще всего животное располагается на боку, свернувшись клубком, иногда - на спине, реже - в положении сидя, опустив голову между лап. Самцы и молодые половозрелые особи спят поодиночке, а самки, у которых есть детеныши-сеголетки, укладываются вместе с ними (рисунок 3).
Примечание: В отличие от других животных, которые во время зимней спячки цепенеют и не подают признаков жизни, температура тела понижается незначительно, всего на 3-5 градусов, их сердце бьется ритмично, хотя и сбавляет свой темп, а дыхание становится несколько реже. Поэтому зверь легко пробуждается от зимнего сна в случае тревоги, а нередко и сам покидает берлогу при длительных оттепелях, возвращаясь в нее при ощутимом похолодании.
Если температура в берлоге становится очень низкой, дремлющее животное просыпается, зарывается поглубже и снова засыпает. Во время зимнего сна организм животного не выводит продуктов жизнедеятельности, а повторно перерабатывает их в полезные белки и воду.
Рисунок 3. Виды и устройство берлоги
Понадобилась не одна тысяча лет естественного отбора, чтобы сформировалась такая сложная система приспособлений животного к суровым климатическим условиям. Зимняя спячка бурого медведя обычно продолжается около четырех месяцев (со второй половины ноября по первую половину апреля), что зависит от погодных условий, возраста и здоровья животного.
Почему белые медведи не спят зимой
Бурый и белый медведи, произошедшие от общих предков всего 150 тысяч лет назад, и нередко скрещивающиеся в дикой природе, разительно отличаются повадками и способом жизни. Так, бурый мишка в холодное время года впадает в состояние зимнего сна, а вот его белый собрат почти не спит зимой. Он дремлет более чутко и непродолжительно, обычно в весенне-зимний период. Исключение составляют только беременные или выкармливающие новорожденных малышей самки.
Рисунок 4. Белые медведи сильно отличаются от своих бурых сородичей
Особенности такого поведения объясняются тем, что рацион белого медведя состоит, в основном, из мяса тюленей и рыбы, которые доступны почти круглый год, даже во время зимних холодов, когда он имеет возможность охотиться на них по крепкому льду. Хищники выхватывают тюленей из лунок, сквозь которые те дышат, или же хватают нерп на льду во время отдыха. К концу лета, когда лед почти полностью тает, медведю становится сложнее охотиться, поскольку добыча легко уплывает от него или убегает по суше. Тогда животному приходится довольствоваться тушами мертвых китов или моржей, найденных на берегу, а иногда и вовсе голодать.
Примечание: В такие периоды временного голодания животные как бы «спят на ходу». Иными словами, их организм имеет все признаки спячки. Так, концентрация мочевины в их крови резко падает, что у бурого медведя вызывает вялость, сонливость и потерю аппетита.
Белый же медведь в спячку не впадает, а при наличии пищи способен поднять концентрацию мочевины до нормального уровня:
- Организм белого мишки использует мочевину для синтеза аминокислот и белков плазмы крови, которые обеспечивают поддержание необходимого уровня обмена веществ в организме.
- Чем ниже содержание мочевины, тем реже ее необходимо выводить, а значит, потребность в утолении жажды также снижается, что в условиях недостатки кормов энергетически оправдано, ведь для того, чтобы получить воду из снега в условиях Арктики, необходимо много энергии для его согревания. Поэтому, как только появляется лед, белый медведь выходит на охоту, ведь от нее зависит благополучие животного в будущем году.
- Самкам, выхаживающим малышей, приходится зимовать в берлоге. Это связано с тем, что детеныши белого подвида рождаются совсем маленькими, слепыми и беспомощными. Их тело покрыто не шерстью, а коротким пушком, который неспособен защитить животное от северных холодов.
- Белые медведицы обустраивают берлоги на берегу, в снежных заносах, а в случае недостаточного количества снега - даже в норе, вырытой в мерзлом грунте.
- Обычно самки залегают в берлогу тогда, когда охота становится проблематичной из-за таянья льда.
До рождения малышей они, преимущественно, спят. Детеныши (обычно двое) появляются на свет, как правило, в ноябре-январе и остаются в берлоге до весны. Находящаяся вместе с ними самка находится в состоянии зимнего сна, то есть, не ест, не пьет, и не испражняется, выкармливая при этом потомство молоком (рисунок 4). Все эти процессы возможны благодаря тому, что сразу после спаривания, которое происходит в апреле-мае, беременные самки начинают усиленно питаться, чтобы накопить необходимый запас питательных веществ. Нередко медведицам удается повысить массу своего тела на 200 килограмм, при этом развитие зародышей приостанавливается на ранней стадии и возобновляется только осенью, ближе ко времени залегания самки в берлогу, что зависит от нескольких факторов, например, погодных условий или темпов накопления животным питательных веществ. Интересным также является тот факт, что за период зимнего сна медведице удается не только выкормить малышей, но и не потерять массы костей и мышц, ведь во время спячки расходуются только жировые отложения. Из всего выше описанного выходит, что именно белые медведи более всего приспособлены к зимнему сну.
В видео вы сможете увидеть, как выглядит берлога для зимней спячки медведя.
28.11.2016 15:08
1455
Зачем медведи впадают в спячку.
Ты наверняка знаешь, что медведи (как впрочем и некоторые другие животные) зимой впадают в спячку. А известно ли тебе зачем они это делают?Дело в том, что зима – это один из самых тяжелых периодов в жизни животных, а если она еще и выдалась суровой, тогда совсем худо. В такое время у многих животных срабатывает инстинкт самосохранения и они пытаются спрятаться в теплые места.
Зимняя спячка медведей, это самый яркий пример того, как звери пережидают холодное время года, благодаря ей мишки имеют возможность пропустить все самые сильные морозы.
Долгий зимний сон – это главная особенность медведей и многих других животных (барсуков, ежей, кротов, лягушек и т.д), которая служит им защитой от затяжных и холодных зим. Во время такой спячки организм животных полностью перестраивается: дыхание становится редким, сердцебиение замедляется, а температура тела понижается. По научному такой сон называется анабиоз.
Медведи впадают в спячку главным образом потому, что не делают каких-либо запасов на зиму, как это делают например белки и прочие животные. Несмотря на то, что медведи – хищники внушительных размеров, основной их пищей в летний период являются ягоды, грибы и растения, которые с наступлением холодов пропадают.
Кроме того, за лето медведи накапливают огромный слой подкожного жира, которого им будет достаточно для того, чтобы не хотеть есть во время спячки. Именно накопленный запас жира позволяет медведю забываться зимним сном на целые месяцы, не вспоминая о лютых морозах и зимнем голоде.
Конечно, вероятность того, что под снегом окажутся ягоды или другие плоды, существует, однако они не смогут удовлетворить голод зверя, вес которого может достигать 500 килограмм.
Любопытно, что некоторые виды медведей перед «зимним отдыхом» заботятся об устройстве своей берлоги. К примеру бурый медведь обустраивает свое зимнее жилище ветками и сучьями.
Еще одним интересным фактом является то,что медведи во время зимнего сна сосут свою лапу. Существует несколько вариантов, объясняющих такое поведение косолапых хищников.
Согласно первой версии, животное таким образом помогает процессу линьки, обкусывая старые участки кожи на лапе. Дело в том, что на ступнях медведей находится довольно толстый слой кожи, помогающий этим зверям передвигаться по грубым и неровным поверхностям. Во время зимнего сна этот слой начинает обновляться, т.е. старая кожа слезает, а новая вырастает.Чтобы обновление на ступнях лап прошло как можно быстрее, медведи и сосут их.
Второе объяснение того,почему медведь сосет свою лапу гласит, что таким образом он подъедает остатки растительной пищи на лапе. Дело в том, что за летний период к ступням этого хищника прилипает огромное количество разных ягод, плодов, листьев, насекомых. Со временем они натаптываются, засыхают и превращаются в своеобразный «сухой паек», который служит дополнением к зимнему сну. Это позволяет косолапым и сны видеть, и еду понемногу посасывать.
На свете множество видов медведей, но в спячку впадают те, кто в климатических поясах от умеренного до арктического. Это происходит из-за особенностей питания животных. В этих зонах снег ложится плотным слоем и на долгое время. Медведь – хищник , вес животных колеблется от 150 (мелкие особи) до 750 кг. Такому огромному зверю нужно большое количество пищи.
По большому счету, всеяден, но зимой он лишен растительной пищи, не может ловить рыбу в замерзших реках, а в связи с сильным понижением температуры повышаются и энергозатраты организма. Именно поэтому, чтобы не умереть с голоду, медведи впадают в спячку.
Спячка – просто сон?
Спячка – это особый физиологический процесс, похожий на очень глубокий сон. Перед спячкой животное запасает питательные вещества в виде жира, который составляет до 40% от массы тела. Затем он ищет себе укрытие с хорошим микроклиматом – в случае с медведем это берлога. Во время спячки все процессы – кровообращение, дыхание, питание и т.д. – сильно замедляются.
Что интересно, спячку медведей нельзя назвать таковой в полном смысле этого слова. Их метаболические процессы снижаются не так сильно, как у других «спящих» животных. У некоторых грызунов, например, температура тела во время спячки может опускаться до -2оС. У медведя же она снижается всего лишь с 37 до 31оС.
Когда во время спячки температура тела медведя достигает минимальной отметки, мишка начинает дрожать всем телом, чтобы немного ее повысить.
А если медведя разбудить?
Про сильно не выспавшегося человека шутят, что он похож на медведя-шатуна. На самом деле, смешного в этом очень мало. Медведь-шатун – зрелище страшное и поистине душераздирающее. Так называют тех медведей, которые по каким-либо причинам не залегли в спячку или проснулись слишком рано. Причины у такого явления могут быть разные, но наиболее частая – это неурожай орехов и ягод.
Животное не успевает накопить необходимых запасов жира на зиму, потому не может выдержать долгой спячки. Дикий, обезумевший от голода медведь ходит по лесу в поисках пропитания. Попавшийся на его пути человек находится в смертельной опасности. В подавляющем большинстве случаев такие медведи не доживают до весны, погибая от истощения.
Не так давно американские ученые выяснили, что медведи во время спячки просыпаются раз в сутки, чтобы поправить свою подстилку и улечься поудобнее.
Любой ли медведь спит?
В отличие от бурых, у белых медведей в спячку впадают только медведицы с медвежатами. Белому медведю в определенной степени повезло больше – даже в самое холодное время года он может ловить рыбу и восполнять запас питательных веществ за счет тюленьего жира.
Чтобы ответить на поставленный вопрос, для начала разберёмся, что такое спячка. Спячка это физиологическое состояние, подобное очень глубокому сну, в которое впадают ряд млекопитающих на период зимних холодов, либо во время очень жаркого лета в тропиках. При этом наблюдается значительное снижение жизнедеятельности организма животного, что спасает его от смерти на период длительного сна без пищи и воды.
Спячка не у всех видов проходит одинаково, имея различную глубину и степень угнетения жизненных показателей. Одни млекопитающие впадают в глубокий и продолжительный сон, а другие периодически просыпаются и подкрепляются заранее приготовленными на зиму запасами (к примеру, белка). В спячку впадают не только млекопитающие, но и некоторые амфибии, насекомые и даже рыбы.
Медведь один из представителей млекопитающих, который на зиму впадает в спячку. Этот факт известен всем. Такая необходимость у него возникает по той причине, что он не делает запасы пищи на зиму, а в этот период года его пища в природе отсутствует. Медведь питается главным образом растительной пищей. Спячка это единственный шанс на выживание, но к ней медведю приходится подготавливаться всё время на протяжении тёплого периода года. Он интенсивно питается и накапливает запасы жира. Во время спячки у медведя быстро снижается температура тела, становится медленнее дыхание, значительно замедляется сердцебиение. С наступлением тепла медведь выходит из этого состояния и продолжит процесс накопления жира. Будить медведя во время спячки категорически нельзя и даже опасно. Медведь просыпается очень разъяренным, но после этого может вновь не впасть в спячку и просто погибнуть. Как животное понимает, что наступила весна и пора выходить из спячки? Им об этом сообщает повышение температуры воздуха, которое они ощущают, а так же сильное чувство голода. Во время спячки медведь сосёт лапу, и это происходит вовсе не от того, что он очень голоден, а по причине необходимости увлажнения пересохшей кожи на ступнях, а так же для снятия ороговевших участков кожи. В период спячки у медведицы рождаются малыши. Медвежата рождаются совсем крохотными и слепыми, и на протяжении всего времени спячки матери питаются её молоком.
Не все медведи впадают в спячку. Белые медведи как правило в зимнюю спячку не впадают. К этой необходимости прибегают только беременные самки и те, которые выкармливают детёнышей. Остальные медведи тоже могут погрузиться в зимний сон, но не каждый год и совсем ненадолго. Необходимость в спячке как таковой отпадает, поскольку главная пища белых медведей не зависит от сезона. Они питаются главным образом тюленями, которые доступны для белого медведя именно зимой, когда очень прочный лед. Летом и весной единственное спасение для этих животных – рыба и туши умерших китов. Порой им приходится голодать по несколько месяцев. При длительном голодании у белых медведей наблюдается такое необычное явление, как сон на ходу. Такое состояние напоминает период спячки у обычных медведей, только очень неглубокий. В крови в этот период значительно падает концентрация мочевины в крови. Как только будет найдена пища, уровень мочевины поднимется до необходимого уровня и белый медведь вновь станет бодрым.
До 3 метров роста, до 1000 килограмм веса – такие параметры могут иметь медведи в зависимости от подвида. Мощное тело, массивная голова, когти – встретить такого один на один вряд ли кто мечтает, поэтому в лес стоит ходить такой, где вряд ли водится этот представитель хищников.
Второй вариант – отправляться туда зимой, когда медведи впадают в спячку. Но при этом нужно помнить, что в берлогу в холодное время отправляются не все медведи. Те представители грозных хищников, что обитают в более теплых странах, вполне способны существовать без сезонного сна. Хотя те же белые медведи, обитающие отнюдь не в жарких широтах, также не впадают в спячку. Исключение – их кормящие или вынашивающие потомство самки. Всему имеется объяснение.
Что такое спячка медведя?
С научной точки зрения зимняя спячка медведя не является полноценным сном. Когда зверь залегает в берлогу, его метаболические процессы замедляются. При малейшей опасности животное быстро просыпается. Температура тела медведя снижает всего на несколько градусов – с 38 до 31-34. Состоянию сна предшествует появление у хищников вялости, замедления движения, апатии. Это на инстинктивном уровне заставляет искать место для обустройства берлоги.
Во время спячки медведь не испражняется и не мочится: отходы жизнедеятельности перерабатываются в белки, столь необходимые для его существования. Организм полностью перестраивается на новый режим. Продолжительность сна зависит от природных условий и накопленных полезных веществ и составляет от 2,5 месяцев до полугода. За это время животное теряет около 50% своей массы.
