Naturen rymmer många mysterier, många saker är fortfarande olösta och oförklarliga i den. Och ändå, med tidens gång, som ett resultat av observationer och experiment, kunde mänskligheten besvara några av dem.
Till exempel, varför sover en björn på vintern och övervintrar alla arter av dessa djur? Hur, under förhållanden av absolut brist på mat, lyckas ett djur bevara kroppens vitala funktioner på samma nivå och fortsätta att aktivt jaga efter en lång period av svält? Varför bruna björnar faller i vintersömn, men deras vita släktingar gör det inte? Den här artikeln kommer att besvara dessa och andra frågor.
Varför sover en björn på vintern?
Som ni vet är brunbjörnar ganska stora djur. Därför behöver de en anständig mängd mat för att kunna föda sig själva. Och även om de är allätare, försvinner växtdelen av kosten på vintern, och de överlever bara genom att äta andra levande varelser - fåglar, små däggdjur, ägg, kadaver, insekter, fisk - ganska svårt. Ja, och det är omöjligt att hitta grodor, myror, sniglar på vintern och att jaga harar och vildsvin är problematiskt, eftersom de helt enkelt springer iväg från klumpfoten, som faller i snön under sin egen vikt och inte kan röra sig snabbt .
Notera: Det är på grund av oförmågan att äta fullt som dessa rovdjur övervintrar. Hibernation förstås som en period av att sakta ner vitala processer under en tid med låg tillgång på mat, när djuret inte kan upprätthålla aktivitet och samma nivå av ämnesomsättning.
Karakteristiska tecken på viloläge är: minskad kroppstemperatur, långsammare arbete andningsorganen och hjärta, hämning av nervös aktivitet. Så under vintersömnen sjunker kroppstemperaturen hos en brunbjörn från 37-38 till 31-34 grader, och dess metaboliska processer saktar ner. Denna sömn är dock inte särskilt djup, för vid minsta fara vaknar djuret och kan lämna hålan (Figur 1).
Figur 1. När vintern närmar sig blir björnar slöa och börjar förbereda sig för viloläge. Hibernation föregås av uppkomsten av letargi, långsamma rörelser och en minskning av djurets aptit. I detta tillstånd gör djuret inte avföring eller urinerar, eftersom alla avfallsprodukter bearbetas till proteiner som är nödvändiga för att upprätthålla vitala processer. Längden på vintersömnen kan vara från 2,5 till 6 månader, beroende på väderförhållanden och mängden ackumulerat av djur användbara ämnen.
Hibernation slutar på våren med uppkomsten av det första gräset. Samtidigt lämnar björnar sina skydd olika termer: vuxna hanar kommer ut först, sedan unga. Honor med ungar lämnar hålorna sist - i april-maj. Detta beror på det faktum att honan föder avkomma i januari-februari, därför är ungarna med vårens ankomst fortfarande för små för att släppas ut i yttre miljö, full av faror. Redan i början av hösten börjar djuren äta intensivt, plocka bär och frukter, äta insekter och havre. På så sätt samlar de på sig subkutant fett, som de behöver så mycket för viloläge, och hos honor, även för att mata sina barn.
Funktioner av björndvala på vintern
Den mat som djuren konsumerar är den energikälla som de finns på. Därför än mer aktiv bild livet, de i mer Kroppen behöver energi, ju mer mat bör du konsumera. Därför, med en otillräcklig mängd foder, blir det nödvändigt att minska intensiteten av alla metaboliska processer, vilket kan uppnås genom att vara i vila (Figur 2).
Notera: Det är av denna anledning som björnar faller i vintersömn, när växtfoder, som utgör 80% av deras kost, försvinner.
Men även under viloläge kan djuret vakna vid fara och visa tillräcklig aktivitet. Detta förklaras av det faktum att energiförbrukningen under vintersömnen är minimal, och cellerna får exakt så mycket energi som är nödvändigt för att upprätthålla kroppens vitala funktioner. Reserverna av fett och glykogen som ackumulerats under årets aktiva period konsumeras gradvis, så de varar till våren. Tvärtom har ett djur som inte lagrat tillräckligt med fett mycket lägre chans att sova till våren. Ett hungrigt djur lämnar sin håla i förväg och vandrar på jakt efter mat, förblir aggressivt och farligt för människor. Vevstångsbjörnen kan attackera hundar eller boskap, söka efter mat på soptippar eller tigga från människor när de går ut på motorvägar.
Figur 2. Under viloläge saktar alla livsprocesser ner Förutom fett och glykogen är en annan energikälla syre. Under vintersömnen är kroppen inaktiv, dess vävnader behöver en liten mängd syre och näringsämnen, därför rör sig blodet som bär dem mycket långsammare, hjärtfrekvensen minskar, andningshastigheten minskar avsevärt, och följaktligen minskar energikostnaderna. Och även efter viloläge kan djuret förlora upp till hälften av sin massa egen kropp, han finner fortfarande styrkan att lämna hålan och börja aktivt liv även efter en 3-månaders hungerstrejk.
Genom att observera djuren i hålan lärde sig forskarna att rovdjur inte suger sina tassar, som man brukar tro, utan slickar dem för att lindra klådan som uppstår som ett resultat av hudförändringen på benens dynor. Således är viloläge en genetiskt baserad skyddsmekanism som gör att björnens kropp kan anpassa sig till brist på näringsresurser.
Hur en björn sover i en håla på vintern
I en varm och säker lya kan en björn sova hela vintern. Oftast är djuret placerat på sidan, ihoprullat i en boll, ibland på ryggen, mindre ofta - i sittande läge, med huvudet sänkt mellan tassarna. Hanar och unga könsmogna individer sover ensamma och honor som har unga åringar sover med dem (Figur 3).
Notera: Till skillnad från andra djur, som under viloläge blir domna och inte visar några livstecken, sjunker deras kroppstemperatur något, med bara 3-5 grader, deras hjärta slår rytmiskt, även om det saktar ner, och deras andning blir något mindre frekvent. Därför vaknar djuret lätt ur vintersömnen vid larm och lämnar ofta själva hålan under långvariga upptinningar och återvänder till den när det finns en märkbar köldknäpp.
Om temperaturen i hålan blir mycket låg vaknar det vilande djuret, gräver sig djupare och somnar om. Under vintersömnen tar inte djurets kropp bort slaggprodukter utan återvinner dem till nyttiga proteiner och vatten.
Figur 3. Typer och struktur av en håla Det tog mer än tusen år naturligt urval så att ett så komplext system av djuranpassningar till svåra förhållanden bildas klimatförhållanden. Vinterdvala för en brunbjörn varar vanligtvis cirka fyra månader (från andra hälften av november till första hälften av april), vilket beror på väderförhållanden, ålder och djurets hälsa.
Varför sover inte isbjörnar på vintern?
Brun- och isbjörnar, härstammar från gemensamma förfäder för bara 150 tusen år sedan, och ofta korsning vilda djur och växter, är slående olika i vanor och livsstil. Således faller en brunbjörn i ett tillstånd av vintersömn under den kalla årstiden, men dess vita motsvarighet sover knappt på vintern. Han sover känsligare och under korta perioder, vanligtvis på vårvintern. De enda undantagen är kvinnor som är gravida eller ammar nyfödda barn.
Figur 4. Isbjörnar skiljer sig mycket från sina bruna släktingar Egenskaperna med detta beteende förklaras av det faktum att isbjörnens diet huvudsakligen består av sälkött och fisk, som är tillgängliga nästan året runt, även under vinterkyla när han har möjlighet att jaga dem stark is. Rovdjur rycker sälar från hålen genom vilka de andas, eller tar sälar på isen medan de vilar. I slutet av sommaren, när isen nästan har smält, blir det svårare för björnen att jaga, eftersom byten lätt simmar bort från honom eller springer över land. Då får djuret nöja sig med kadaverna av döda valar eller valrossar som finns på stranden, och ibland till och med svälta.
Notera: Under sådana perioder av tillfällig svält verkar djuren "sova på resande fot". Med andra ord har deras kropp alla tecken på viloläge. Således sjunker koncentrationen av urea i deras blod kraftigt, vilket orsakar slöhet, dåsighet och aptitlöshet hos brunbjörnen.
Isbjörnen övervintrar inte, och i närvaro av mat kan den höja koncentrationen av urea till en normal nivå:
- Isbjörnens kropp använder urea för att syntetisera aminosyror och blodplasmaproteiner, vilket säkerställer upprätthållandet av den nödvändiga nivån av ämnesomsättning i kroppen.
- Ju lägre ureahalt, desto mer sällan behöver den avlägsnas, vilket innebär att behovet av att släcka törsten också minskar, vilket är energiskt motiverat under förhållanden med matbrist, eftersom för att få vatten från snö under arktiska förhållanden, en det behövs mycket energi för att värma det. Därför, så snart is dyker upp, isbjörn går ut på jakt, eftersom djurets välmående nästa år beror på det.
- Kvinnor som ammar barn måste tillbringa vintern i en håla. Detta beror på det faktum att ungarna av den vita underarten föds mycket små, blinda och hjälplösa. Deras kropp är inte täckt med hår, utan med kort ludd, som inte kan skydda djuret från den nordliga kylan.
- Isbjörnar gör hålor på stranden, i snödrivor och om det inte finns tillräckligt med snö, även i ett hål som grävts i frusen mark.
- Typiskt går honor i hålor när jakten blir problematisk på grund av smältande is.
Innan barn föds sover de mest. Ungar (vanligtvis två) föds som regel i november-januari och förblir i hålan till våren. Honan som är med dem är i ett tillstånd av vintersömn, det vill säga hon äter inte, dricker inte och gör inte avföring medan hon matar sin avkomma med mjölk (Figur 4). Alla dessa processer är möjliga på grund av det faktum att gravida kvinnor direkt efter parningen, som sker i april-maj, börjar äta intensivt för att samla på sig den nödvändiga tillförseln av näringsämnen. Ofta lyckas björnhonor öka sin kroppsvikt med 200 kilo, medan utvecklingen av embryona avbryts för tidigt skede och återupptas först på hösten, närmare den tid honan ligger i hålan, vilket beror på flera faktorer, till exempel väderförhållanden eller hastigheten med vilken djuret samlar näring. Ett annat intressant faktum är att under vintersömnen lyckas björnmodern inte bara mata sina bebisar, utan också att inte förlora massa ben och muskler, för under vinterdvalan konsumeras endast fettavlagringar. Av allt som beskrivs ovan visar det sig att det är isbjörnar som är mest anpassade för vintersömnen.
I videon kan du se hur en björns vilohåla ser ut.
28.11.2016 15:08
1455
Varför går björnar i dvala?
Du vet säkert att björnar (liksom vissa andra djur) går i vinterdvala. Vet du varför de gör det här Faktum är att vintern är en av de svåraste perioderna i djurens liv, och om den också visar sig vara hård, så är det riktigt illa. Vid sådana tillfällen slår instinkten av självbevarelsedrift in för många djur och de försöker gömma sig på varma platser.
Vinterdvala av björnar, detta är den mest lysande exempel Sättet som djur väntar ut den kalla årstiden, tack vare det, har björnar möjlighet att hoppa över alla svåra frost.
En lång vintersömn är huvuddrag björnar och många andra djur (grävlingar, igelkottar, mullvadar, grodor etc.), vilket tjänar dem som skydd mot långa och kalla vintrar. Under en sådan viloläge genomgår djurets kropp en fullständig omstrukturering: andningen blir sällsynt, hjärtslaget saktar ner och kroppstemperaturen sjunker. Vetenskapligt kallas en sådan dröm suspenderad animation.
Björnar övervintrar främst för att de inte gör några reserver för vintern, liksom ekorrar och andra djur. Trots det faktum att björnar är rovdjur av imponerande storlek, är deras huvudsakliga föda sommarperiodär bär, svampar och växter som försvinner med kallt väder.
Dessutom ackumuleras björnar under sommaren ett enormt lager av subkutant fett, vilket kommer att räcka för att de inte vill äta under vinterdvalan. Det är den ackumulerade fettreserven som gör att björnen kan glömma sig själv i vintersömnen i hela månader, utan att komma ihåg den svåra frosten och vinterhungern.
Naturligtvis finns det en möjlighet att det kommer att finnas bär eller andra frukter under snön, men de kommer inte att kunna tillfredsställa hungern hos ett djur vars vikt kan nå 500 kilo.
Det är märkligt att vissa arter av björnar tidigare " vinterlov"De tar hand om strukturen i sin håla. En brunbjörn ordnar till exempel sitt vinterhem med grenar och kvistar.
En till intressant faktumär att björnar suger sina tassar under vintersömnen. Det finns flera alternativ för att förklara detta beteende hos klumpfotsrovdjur.
Enligt den första versionen hjälper djuret alltså till smältningsprocessen genom att bita av gamla hudpartier på tassen. Faktum är att det på björnarnas fötter finns ett ganska tjockt lager av hud, vilket hjälper dessa djur att röra sig på grova och ojämna ytor. Under vintersömnen börjar detta lager att förnya sig, d.v.s. Den gamla huden skalar av, och en ny växer För att säkerställa att förnyelsen på tassarna sker så snabbt som möjligt, suger björnar på dem.
Den andra förklaringen till varför en björn suger sin tass är att den på så sätt äter upp resterna av växtföda på sin tass. Faktum är att under sommaren fastnar ett stort antal olika bär, frukter, löv och insekter vid fötterna på detta rovdjur. Med tiden trampar de, torkar ut och förvandlas till en slags "packad ranson", som fungerar som ett komplement till vintersömnen. Detta gör att klumpfoten kan drömma och gradvis suga mat.
Det finns många arter av björnar i världen, men de som övervintrar klimatzoner tempererat till arktiskt. Detta händer på grund av djurens matvanor. I dessa områden faller snö i ett tätt lager och vidare på länge. Björnen är ett rovdjur, djurens vikt varierar från 150 (små individer) till 750 kg. Ett så stort odjur behöver stort antal mat.
I stort sett är den allätare, men på vintern är den berövad växtföda, kan inte fiska i frusna floder, och på grund av det kraftiga temperaturfallet ökar också kroppens energiförbrukning. Det är därför, för att inte dö av hunger, björnar övervintrar.
Är dvala bara en dröm?
Hibernation är en speciell fysiologisk process som liknar mycket djup sömn. Före vinterdvalan lagrar djuret näringsämnen i form av fett, vilket utgör upp till 40 % av dess kroppsvikt. Sedan letar han efter ett skydd med ett bra mikroklimat - i fallet med en björn är det här en håla. Under viloläge, alla processer - blodcirkulation, andning, näring, etc. - sakta ner mycket.
Intressant nog kan björndvala inte kallas sådan i ordets fulla bemärkelse. Deras metaboliska processer minskar inte lika mycket som hos andra "sovande" djur. Hos vissa gnagare kan till exempel kroppstemperaturen under vinterdvalan sjunka till -2°C. Hos en björn minskar den bara från 37 till 31°C.
När en björns kroppstemperatur når ett minimum under viloläge, börjar björnen darra i hela kroppen för att öka den något.
Vad händer om du väcker björnen?
De skämtar om en person som inte har sovit mycket att han ser ut som en vevstångsbjörn. Det är faktiskt väldigt lite roligt i det här. Vevstångsbjörnen är en fruktansvärd och verkligen hjärtskärande syn. Detta är namnet på de björnar som av någon anledning inte övernattade eller vaknade för tidigt. Orsakerna till detta fenomen kan vara olika, men det vanligaste är en dålig skörd av nötter och bär.
Djuret har inte tid att samla de nödvändiga fettreserverna för vintern och kan därför inte stå emot en lång dvala. En vild björn, galen av hunger, går genom skogen på jakt efter mat. Den som kommer i vägen för honom är inne livsfara. I de allra flesta fall överlever sådana björnar inte förrän på våren och dör av utmattning.
För inte så länge sedan fann amerikanska forskare att björnar under vinterdvalan vaknar en gång om dagen för att justera sina sängkläder och lägga sig mer bekvämt.
Sover varje björn?
Till skillnad från brunbjörnar är det bara björnhonor med ungar som sover i isbjörnar. Till viss del har isbjörnen mer tur – även under den kallaste tiden på året kan den fånga fisk och fylla på med näringsämnen från sälfett.
För att svara på frågan, låt oss först förstå vad viloläge är. Hibernation är ett fysiologiskt tillstånd som liknar mycket djup sömn, i vilket ett antal däggdjur faller under vinterkylan eller under mycket varma somrar i tropikerna. Samtidigt finns det en betydande minskning av den vitala aktiviteten i djurets kropp, vilket räddar det från döden under en period av långvarig sömn utan mat och vatten.
Hibernation förekommer inte på samma sätt hos alla arter, med olika djup och grader av undertryckande av vitala tecken. Vissa däggdjur faller i en djup och lång sömn, medan andra vaknar med jämna mellanrum och förstärks med reserver förberedda i förväg för vintern (till exempel protein). Inte bara däggdjur, utan även vissa amfibier, insekter och till och med fiskar övervintrar.
Björnen är en av representanterna för däggdjur som övervintrar under vintern. Detta faktum är känt för alla. Han har ett sådant behov av den anledningen att han inte lagrar mat för vintern, och under denna period av året saknas hans mat i naturen. Björnen äter huvudsakligen vegetabilisk föda. Hibernation är den enda chansen att överleva, men björnen måste förbereda sig på det hela tiden under den varma perioden på året. Han äter intensivt och samlar på sig fettreserver. Under viloläge sjunker björnens kroppstemperatur snabbt, andningen blir långsammare och hjärtslagen avtar avsevärt. Med början av värmen kommer björnen ut ur detta tillstånd och kommer att fortsätta processen med att ackumulera fett. Att väcka en björn under viloläge är strängt förbjudet och till och med farligt. Björnen vaknar väldigt arg, men efter det kanske den inte övervintrar igen och helt enkelt dör. Hur förstår ett djur att våren har kommit och det är dags att komma ut ur viloläget? De informeras om detta av den ökade lufttemperaturen som de känner, samt en stark känsla av hunger. Under vinterdvalan suger björnen sin tass, och detta händer inte för att den är väldigt hungrig, utan på grund av behovet av att återfukta den torra huden på fötterna, samt att ta bort död hud. Under vinterdvalan föder björnhonan bebisar. Ungarna föds mycket små och blinda, och under hela viloperioden livnär sig mamman på sin mjölk.
Alla björnar går inte i dvala. Isbjörnar övervintrar som regel inte på vintern. Endast gravida honor och de som matar sina ungar tar till detta behov. Andra björnar kan också falla i vintersömn, men inte varje år och inte länge. Det finns inget behov av viloläge som sådan, eftersom isbjörnarnas huvudsakliga föda inte beror på säsongen. De livnär sig främst på sälar, som är tillgängliga för isbjörnen på vintern, när isen är mycket stark. På sommaren och våren är den enda räddningen för dessa djur fiskar och kadaver av döda valar. Ibland måste de svälta i flera månader. Vid långvarig fasta upplever isbjörnar detta ovanligt fenomen som att sova på språng. Detta tillstånd påminner om viloperioden för vanliga björnar, bara mycket grunt. Under denna period sjunker koncentrationen av urea i blodet avsevärt. Så snart mat hittas kommer ureanivån att stiga till den nivå som krävs och isbjörnen blir pigg igen.
Upp till 3 meter i höjd, upp till 1000 kg vikt - dessa parametrar kan vara björnar beroende på underart. En kraftfull kropp, ett massivt huvud, klor - knappast någon drömmer om att träffa en på en, så det är värt att gå till en skog där denna representant för rovdjur är osannolikt att hitta.
Det andra alternativet är att åka dit på vintern, när björnar övervintrar. Men samtidigt måste du komma ihåg att inte alla björnar går till hålan i kallt väder. De där representanterna för formidabla rovdjur som lever i mer varma länder, är ganska kapabla att existera utan säsongsbetonad sömn. Även om samma isbjörnar, som inte lever på varma breddgrader, inte heller övervintrar. Undantaget är deras ammande honor eller deras avkomma. Det finns en förklaring till allt.
Vad är björndvala?
Ur vetenskaplig synvinkel viloläge björn är inte en komplett dröm. När ett djur ligger i en håla saktar dess metaboliska processer ner. Vid minsta fara vaknar djuret snabbt. Björnens kroppstemperatur sjunker med bara några grader - från 38 till 31-34. Sömntillståndet föregås av uppkomsten av letargi, långsamma rörelser och apati hos rovdjur. Detta tvingar dig instinktivt att leta efter en plats att bygga en håla på.
Under vinterdvalan gör björnen inte avföring eller urinerar: avfallsprodukter bearbetas till proteiner, som är så nödvändiga för dess existens. Kroppen är helt ombyggd till en ny regim. Sömnens varaktighet beror på naturliga förhållanden och ackumulerade näringsämnen och varierar från 2,5 månader till sex månader. Under denna tid tappar djuret cirka 50 % av sin vikt.
