Сообщение о животных которые впадают в спячку. Сон крупных животных

Наука

Некоторые животные способны впадать в спячку. Они проводят свой день питаясь, занимаясь сексом, а когда приходит зима, они сворачиваются и пережидают, когда погода прояснится. Но способны ли люди впасть в такое же состояние?

Животные и спячка

Во-первых, стоит разобраться в термине. Хотя люди часто его используют в разговоре о любом сонном состоянии у животных, истинная спячка - это очень специфическое состояние, характеризующееся глубоким снижением обмена веществ, поглощения кислорода и частоты сердечного ритма . Ученые классифицируют спячку на: сезонную и настоящую непрерывную спячку, в зависимости от глубины сна.

Центральная температура тела животного, впавшего в спячку, падает до крайне низких отметок, иногда совпадая с температурой на улице. По мере того, как охлаждается организм, замедляется и обмен веществ. Это снижает потребности в кислороде, дыхание тоже замедляется, иногда до 1-5-ти вдохов в минуту.

Частота сердечного ритма также может свестись к нескольким ударам в минуту. Все это способствует максимальному сохранению энергии , что вызвано необходимостью поддерживать себя ограниченными запасами жира. Истинные животные, впадающие в спячку, не засыпают на всю зиму и периодически встают, чтобы размяться, поесть то, что они сохранили, и привести себя в порядок.

Животные входят в этот режим сохранения энергии для того, чтобы переждать длинные периоды крайних условий окружающей среды, как например отсутствие еды и воды, или очень высокие или низкие температуры.

Люди способны справится в таких ситуациях, так как у них есть консервированная еда, выращенные в теплицах овощи, кондиционеры воздуха, обогреватели и теплые свитера. Нашему организму попросту не нужно впадать в спячку, и мы к этому полностью не приспособлены . Однако ученые продемонстрировали несколько способов, с помощью которых люди входили в состояние, близкое к спячке.

Люди, впадавшие в спячку

Существует множество задокументрованных случаев, когда люди входили в состояние, близкое к спячке у животных. В октябре 2006 года, спасатели нашли японца Мицутаку Учикоши (Mitsutaka Uchikoshi) спустя 24 дня после того, как он пропал в западной части горы Рокко в Японии. Когда они его нашли, у него не было признаков пульса и дыхания, а температура тела упала до 22 градусов по Цельсию . Врачи позже подтвердили, что его обмен веществ практически остановился. Когда же он проснулся, без признаков повреждения мозга и других длительных негативных последствий, он объяснил, что последнее, что он помнил, был удар головой. Все время, что он отсутствовал, он находился в бессознательном состоянии без еды и воды. Врачи, которые его лечили, заявили, что быстрое наступление гипотермии замедлило процессы в организме и возможно спасло ему жизнь.

Похожая история произошла с норвежским лыжником, который упал в ледяную воду и проснулся совершенно невозмутимым, после того, как у него не наблюдалось ни сердцебиения, ни дыхания, а температура тела достигла 13,9 градусов по Цельсию. Другой случай произошел с канадским ребенком, который потерялся холодной ночью, и которого затем привели в чувство, после того как он охладился до 16 градусов, пробыв без сердцебиения полных два часа .

В 1970-х годах во время эксперимента йог Сатямурти (Satyamurti) заточил себя в маленькой подземной яме в состоянии глубокой медитации в течение 8-ми дней , пока за ним наблюдали с помощью электрокардиограммы. Вначале сердцебиение йога было нормальным, а затем на какое-то время увеличилось до 250 ударов в минуту. К вечеру второго дня электрокардиограмма перестала показывать активность и оставалась такой пока йога не извлекли на последний день. Ошеломленные исследователи которые следили за йогом были уверенны, что в аппаратуре были какие-то сбои, но не смогли найти другого объяснения кроме того, что сердце йога остановилось или электрическая активность упала ниже записываемого уровня.

Последствия спячки

Все это говорит о том, что наш организм обладает некоторыми способностями к спячке. Но, как и было уже сказано, нам это не нужно, и наше тело полностью к этому неприспособлено. То, что нас удерживает от состояния спячки, на самом деле является довольно большими препятствиями. Так, например, ученые из Лейпцига несколько лет назад выяснили что мозг, впадающих в спячку сусликов содержит клетки мозга с измененными белками, которые похожи на те, что присутствуют в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера.

Синапсы, соединяющие нейроны мозга, также деградируют. Но в отличие от сусликов, у которых не обнаруживается повреждений мозга после спячки, функции мозга человека в таком же состоянии продолжают ухудшаться .

Но все же спячка по заказу может быть полезна для людей и не только для того, чтобы переждать зиму. Вызывая спячку у пациента, попавшего в аварию, можно было бы избежать сильной потери крови и разрушения клеток по пути в больницу . Это также откроет возможности для космических исследований . Так, например, космонавты, могли бы проспать много лет, чтобы добраться до дальних планет.

Как ввести в спячку

Исследователи пытались найти разные способы подключить режим спячки у животных. Одним из них является присоединение сероводорода, который уменьшает потребность в кислороде и замедляет обмен веществ . Так в 2005 году два американских исследователя впервые ввели лабораторных мышей в спячку, заставив их вдыхать большие дозы сероводорода. Их обмен веществ замедлился, температура упала и они сразу же вышли из спячки, после того как сделали большой вдох кислорода несколько часов спустя.

Хирурги из Массачусетской больницы в США решили прибегнуть к другому методу в эксперименте на Йоркширских свинках. После введения свинкам анестезии и поранив их, что привело к сильному шоку и большой потере крови, хирурги быстро охладили тело свинок до 10 градусов по Цельсию и наполнили их вены раствором для сохранения органов для пересадки . К тому моменту, свинки были почти мертвы. У них практически не было сердцебиения, сильно снизился кровоток и не наблюдалось электрической активности мозга. Хирурги прооперировали подопытных от ранений, а затем их оживили, подняв температуру тела с помощью закачивания теплой крови. Свинки вернулись в прежнее состояние без серьезных физических или когнитивных нарушений.

И хотя все это звучит невероятно и внушает надежду, мы еще довольно далеки от момента, когда человека можно будет ввести в состояние спячки простым и надежным способом . Другие эксперименты на овцах и свиньях с вдыханием сероводорода провалились, возможно, потому, что этот метод не действует на более крупных животных, включая нас.

Опыт же, проведенный на свинках, по понятным этическим причинам невозможен. Но возможно наука продвинется вперед, и мы сможем впадать в спячку во время операций или на время полета на Юпитер.

С помощью зимней спячки многие животные адаптируются и приспосабливаются к зиме. Едва завидев первые белые пушистые снежинки, жители полей и лесов впадают в спячку, которую можно охарактеризовать как некий экономный режим.

В это время организм перестраивается и в нем происходят некоторые изменения: сильно замедляется сердцебиение, обмен веществ уменьшается в 20-100 раз, а температура тела примерно сравнивается с температурой окружающей среды.

Хомяки предпочитают зимовать в одиночку. Все входы и выходы в своей норке они засыпают землей. За всю зиму они просыпаются всего несколько раз. Делают это запасливые зверьки для того, чтобы убедиться, что вся их пища на месте, ее никто не забрал, ну и, конечно, подкрепиться. В норках хомяков много небольших каморок, наполненных различными семенами и зернами.

Сурки зимуют всей семьей. В одной норе обычно зимует более десяти взрослых особей. Перед наступлением спячки эти зверьки заботятся о комфорте норки и утепляют ее сеном. Норы у них тесноватые. Подготовив жилище к зимовке, они засыпают и просыпаются только весной, когда на улице потеплеет. Поскольку зимой они не просыпаются для приема пищи, то едой они не запасаются.

Ежи также обустраивают жилище перед зимой, они обычно утепляют его травой, листьями, мхом. Закончив подготовительные работы, еже забирается в норку, сворачивается клубком и засыпает. Спячка у этих животных длится более шести месяцев. Во время зимовки ежи не просыпаются, не едят и даже не двигаются.

Готовятся к зиме заранее, еще осенью они начинают в больших количествах есть лягушек, мышей, ящериц, жуков и всякие лесные плоды и ягоды. Благодаря усиленному питанию барсук нагуливает жир, вес которого составляет несколько килограммов. Он служит для животного источник жизни во время затяжной зимней спячки. Сделать нору это животное может легко и просто, ему достаточно одного дня. Затем барсук натаскивает в свое жилище листья, из которых устраивает себе постель, на которой и проводит зиму. Иногда барсук зимует не один, у него могут быть гости, например, енот. Барсуки хорошо относятся к подобному соседству, ведь вдвоем теплее.

Пред наступлением зимы стараются принести в норку как можно больше корма, который охраняют и берегут до наступления весны, поскольку именно весной у этих животных брачный период. Их запасы могут достигать пяти килограммов семян, причем семена они тщательно выбирают, чтобы не было подпорченных. Бурундуки – очень жадные животные. Зимой едят только в крайних случаях, когда уже полностью измучены голодом и холодом. Зато весной ни у одного зверька нет таких запасов еды, какие есть у бурундука.

Все наверняка слышали, что зимой медведь сосет лапу. Это действительно так, но делает он это потому, что кожа на лапах чешется и медведь таким образом слизывает ороговевшую часть кожного покрова. Эти животные к спячке готовятся, они обустраивают свою берлогу, утепляя ее ветками, бурьянов, мхом, шишками. Не забывает мишка и о кровати, которую он мастерит из тех же материалов. Прежде чем заснуть, медведь обходит территорию вокруг берлоги, тщательным образом исследует ее, а затем, убедившись, что все в порядке и опасности нет, начинает пятиться назад к берлоге, таким образом заметая следы. не хотят, чтобы их кто-то тревожил во время спячки.

Последние несколько недель перед наступлением холодов медведи начинают активно поедать все съестное. Делают они это для того, чтобы набрать как можно большее количество жира. В первую очередь они стараются съесть побольше калорийной пищи, к которой относятся рыба и орехи. В это время количество потребляемой этими животными пищи увеличивается в три раза. Незадолго до наступления самой спячки они переходят на вегетарианский рацион, едят стебли и корни растений, количество потребляемой пищи очень маленькое в этот период. В результате этого желудок медведя постепенно опустошается и герметизируется. Теперь медведь может залечь в спячку. Но их сон не крепкий, а чуткий и настороженный, чтобы в случае опасности или появлении врага быть начеку. Температура тела у этих животных снижается, а тело согревается благодаря жиру.

Медведицы зимой практически не спят, поскольку в этот период они рожают медвежат, причем малышей за зиму появляется несколько. Потомство растет очень медленно. Организм самки в этот период настроен так, чтобы детеныши были сыты и обогреты до самой весны. Зимует медведица без воды и корма, поэтому в конце зимы бедной оголодавшее и истощенное животное с жадностью поедает даже остатки брусники и клюквы.

Сон у самцов тревожный, они с настороженностью прислушиваются к внешним звукам. Эти животные никого не подпустят к своей берлоге на близкое расстояние. Иногда они могут выбираться из берлоги, чтобы убедиться, что поблизости нет опасности. Если берлога показалась животному слишком холодной, сырой или ему там просто неудобно, то медведь может сменить жилище. Однако найти новую берлогу зимой, да еще свободную и комфортную, практически невозможно.

Думаю, что даже самые маленькие мои читатели знают, что есть звери, которые спят всю зиму. Это медведь и барсук, еж и черепаха, змеи и лягушки. Спят зимой и насекомые (помните, в прошлом году мы с вами уже получили ответ на вопрос, где зимуют мухи?), и грызуны, и многие рыбы. Но ведь заяц не спит. И олень не спит. Так почему же некоторым животным нужно зимою спать, а другим нет? Сегодня мы с вами в этом разберемся.

Многие дети (да и взрослые) считают, что звери спят зимой, чтобы переждать холода. Это верно только лишь отчасти. Конечно, есть холоднокровные животные - это те животные, которые не могут сами поддерживать температуру своего тела. Для того, чтобы вести активный образ жизни им нужно, чтобы тепло поступало из вне. К таким животным относятся пресмыкающиеся, земноводные, рыбы и все беспозвоночные: насекомые, моллюски, черви и т.д. Как только температура воздуха падает до определенной отметки, они все впадают в спячку.

Но спят не только они. Зимою спят и некоторые теплокровные животные: многие грызуны, ежи, барсуки, еноты. И, конечно же, самый знаменитый из сонь - медведь.

Задание.

На этой картинке я нарисовала разных животных. Попросите малыша назвать, какие из них теплокровные, а какие - холоднокровные.

Если бы все зависело только от холода, то почему же тогда не спит зимою белый медведь, хотя живет в гораздо более холодном климате, чем бурый? Мы уже с вами когда-то изучали, почему белые медведи не мерзнут зимой: у них есть ряд приспособлений, чтобы сохранять тепло. Но ведь и бурый медведь тоже имеет свои приспособления для того, чтобы не мерзнуть. Тем более, что спать ему не намного теплее, чем не спать. Ведь медведи зимою спят не только в закрытых берлогах, вырытых в земле (которые называют грунтовыми), но они используют и верховые берлоги, т.е. попросту ямки, в которых спят прямо под снегом. И им там, наверное, холодно.

Значит, что-то еще кроме холода, зимою заставляет животных впадать в спячку. А чем еще отличается зима от остальных сезонов, кроме низкой температуры воздуха? Отсутствием растительности. Нет ни травы, ни ягод, ни цветов, ни зеленых листьев. Поэтому травоядные животные, которые питались преимущественно ими, испытывают большие трудности с питанием.

Спросите ребенка, каких он знает диких животных (домашние здесь не считаются, ведь об их питании заботиться человек), которые питаются растительностью? Это олени, лоси, косули, кабаны и другие копытные. Это многие виды птиц и рыб. Это грызуны. И если крупные травоядные животные могут как-то раздобыть себе еду: выкапывая ее из-под снега, переходя на питание ветками и корой растений, мхом и т.п., то мелким животным без растений не прожить. Поэтому они и впадают в спячку. Зимою спят многие грызуны: суслики, хомяки, сурки, сони.

А раз зимою нет не только растительности, но и мелких грызунов, лягушек, червей, моллюсков и прочей мелкой живности, а также насекомых, то становится нечего есть животным, которые ими питались: многим птицам, ежам, землеройкам, летучим мышам, барсукам, енотам-полоскунам и медведям. И им приходится либо перебираться в теплые края, где насекомые не спят (как это делают птицы), либо впадать в спячку (как это делают ежи). А некоторые проделывают это одновременно: например, насекомоядные летучие мыши - кожаны. Они являются типичными обитателями городских построек и распространены на огромной территории, включающей все материки, кроме Антарктиды. С наступлением зимы кожаны мигрируют с северных территорий, перелетая как птицы, на юг. А уж там впадают в спячку в пещерах, на чердаках и других укромных местах.

Карточки, по ним можно выполнить несколько заданий. 1. Предложите ребенку взять карточку с любим животным и подобрать из остальных карточек те, на которых изображено, чем он питается. Например, лисица питается яйцами, мышами, зайцами, улитками, ящерицами, жуками. 2. Предложите ребенку найти и составить разные пищевые цепочки - кто кем питается. Например, "зерно-мышь-еж". Кстати, животные впадают в спячку не только от холода, но и от жары. Кроме зимней бывает еще и летняя спячка. В нее впадают те животные, которые не могут поддерживать нужную им температуру тела в условиях высокой температуры и засухи. Это некоторые рыбы и амфибии, а также млекопитающие. Например, африканский еж и тенрек (мадагаскарский насекомоядный зверек). В летнюю спячку в июне месяце от жары впадает и песчаный суслик, который проживает в Средней Азии, Казахстане и в Поволжье. Самое удивительное, что его летняя спячка без перерыва переходит в зимнюю! И просыпается он только в феврале-апреле. То есть не спит этот суслик только 2-4 месяца в году!

Спячка бывает разная.

Глубоким сном, который ничем не прервать, спят совсем немногие животные: это летучие мыши, ежи, суслики, хомяки, тушканчики, сони, сурки. Знакомо ли вам выражение "Спит как сурок"? Так говорят именно потому, что сурка из спячки вывести практически невозможно. В такой глубокой спячке у животного снижается обмен веществ, температура падает до околонулевой (от +5 до -2 у сусликов по некоторым данным), сердце начинает биться почти в 10 раз реже обычного, в 40 раз снижается частота дыхания. Все это нужно для того, чтобы животное тратило как можно меньше энергии. Оно, словно компьютер или телефон, который "уходит" в ждущий режим, живет в экономном режиме. Это состояние собственно и называется настоящей спячкой.

Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что спячка нужна животным в качестве сезонного приспособления к неблагоприятным условиям окружающей среды. Одни звери переходят на другой корм, а другие - впадают в спячку.

Задание: Посмотрите на картинку с зимним лесом и отыщите на ней всех животных. Кто из них находится в спячке? (Чтобы картинка открылась в полном размере, ее надо открыть в новом окне, "кликнув" по ней правой кнопкой мыши). При желании, эту картинку можно распечатать и дать ребенку раскрасить.

Иногда мне тоже хочется заснуть надолго, но, к сожалению человеку такого не дано. Максимум я могу проспать часов пятнадцать, наверное. Редко человек может проспать даже сутки (так заявляют специалисты сомнологических центров), хотя максимальную продолжительность сна никто не фиксировал. А вот животные могут проспать и пару месяцев, но обо всем по порядку.

Медведи

Эти животные относятся к сверххищникам. Так, например, бурый медведь может весить до 600 килограммов. Такой «махине» нужно очень много еды. И, конечно же, перед тем, как впасть в спячку, медведи наедают себе жир.

Итак, каждую осень медведи, которые обитают в умеренных и полярных широтах, начинают активную подготовку к спячке. Они не только пытаются побольше съесть, но и ищут себе укрытие на зиму.

В некоторых случаях медведи могут проспать и полгода. Удивителен тот факт, что некоторые медведицы во время спячки могут даже родить.

Конечно же, в это время у медведей снижается метаболизм и замедляется пульс. Например, черные представители рода могут его замедлить до девяти ударов в минуту.

Тех медведей, которые выходят из спячки раньше положенного времени принято называть «шатунами».

Лягушка

Да, эта рептилия зимой также уходит в спячку. И они также перед этим периодом активно набирают вес, усиленно питаясь.

Конечно, лягушек очень много видов. Каждый вид готовится к спячке по-разному, да и засыпают они в разное время года.

Вот, к примеру, лягушки, которые обитают в озерах, засыпают, как только понижается температура воздуха. Подавляющее число лягушек проводят зимовку в лесистых местностях.

Какие еще животные могут впасть в спячку

Пять животных, впадающих в спячку:

1. еноты;
2. барсуки;
3. тушканчики;
4. хомяки;
5. бурундуки.

Немного подробней расскажу про хомяков. Их вариант спячки, конечно же, более «лайтовый», чем у медведей. Это можно назвать даже не спячкой, а оцепенением. Зимой организм данного зверька переключается на очень экономный режим. Температура его тела резко понижается, и он просто ни на что не реагирует.

Тогда как одни животные впадают в зимнюю спячку, чтобы избежать холода зимой, другие прибегают к такому же способу, сталкиваясь с необыкновенным повышением температуры или во время жесткой засухи летом. Летняя спячка встречается реже, чем зимняя, и получила название – эстивация. Эстивация опасна для различных животных, и иногда, например в случае длительной засухи она может длиться годами.

Спрятавшиеся от жизни в кокон

Самые известные животные, впадающие в летнюю спячку, - это африканские протоптеры. Эти рыбы – бурый протоптер (Protopterus annectens) и тёмный протоптер (P. dolloi), обычно обитают в болотах и реках. Во время жары водоёмы могут полностью высыхать и оставаться пересохшими на протяжении многих месяцев. С началом засухи протоптеры в мягком иле, или на дне водоёма роют норку, заканчивающуюся более широкой камерой. Там рыба остаётся до тех пор, пока уровень воды не достигнет входа в норку. После этого вход в норку запечатывается пористой, пропускающей воздух земляной пробкой. Теперь даже без воды протоптеры не погибнут, так как быстро выделяют вокруг себя большое количество густой слизи, которая затвердевая, образует внутри камеры защитный кокон. Используя проходящий в камеру воздух, протоптеры могут дышать и, если это необходимо, оставаться погребёнными в этом состоянии многие месяцы.

Учёными отмечен случай, когда живые рыбы были выкопаны и извлечены из слизистых коконов, - они пролежали в них без доступа воды более четырёх лет. Протоптеры были, конечно, истощены, но живы.

Как только заканчивается засуха и в новый в новый сезон дождей болота наполняются водой, бурый протоптер просыпается, выбирается из кокона и начинает нормально питаться.

Для того чтобы вывести рыбу из состояния спячки, достаточно шума, падающих капель дождя. Сельские жители Судана, для которых протоптер – популярный деликатес, обманывают рыбу, заставляя её выбраться из подземных камер. Незадолго до начала сезона дождей они отправляются на пересохшие водоёмы, где протоптеры уютно устроились в своих коконах, и начинают громко и отрывисто стучать пальцами по тыкве. Этот шум напоминает шум капель дождя, стучащих по илу, и побуждает протоптера выйти из летней спячки. Когда рыба пробуждается, она издаёт характерные хрюкающие звуки. Когда люди слышат эти звуки, они быстро раскапывают землю и хватают застигнутых врасплох протоптеров. Но не все протоптеры способны впадать в летнюю спячку – разогуб (Neoceratodus forsteri) из Австралии погибает, если его речной дом пересыхает. Похожая на угря южноамериканская рыба лепидосирен, или чешуйчатник (Lepidosiren paradoxa)? Так же впадает в летнюю спячку. Его нора располагается в илистом дне озёр или болот с выходом на воздух, но в отличие от своих африканских родственников чешуйчатник не делает кокона.

Оставшиеся в живых

На протяжении летней спячки метаболизм в организме протоптера заметно снижается. То же самое происходит при настоящей зимней спячке, и всё это позволяет рыбе выживать. Для того чтобы выжить протоптер использует разнообразные физиологические приспособления, позволяющие значительно продлить время физического заточения в коконе. Лишенный возможности питаться, он получает энергию другим путём, который называется аутоканнибализм или аутофагия. В процессе аутофагии организм рыбы активно переваривает часть тканей своего тела, в особенности свои мышцы. Так, один протоптер, которого обследовали непосредственно перед тем, как он себя «запечатал», имел длину 40,6 см, а затем, через шесть месяцев «заточения», стал короче. Его длина уменьшилась до 36,5 см, а вес соответственно с 347 – до 289 г. Спустя два месяца после выходы из кокона эта рыба снова приобрела свои начальные пропорции.

Ещё более удивительной является способность протоптера избегать опасного воздействия токсичных продуктов собственной жизнедеятельности. Поскольку, находящемуся в коконе протоптеру некуда выбрасывать свою мочу, его почки рециркулируют из мочи воду и удерживают в себе токсичные компоненты. Почки рыбы развили невероятную устойчивость к ядовитым компонентам мочи и способны увеличивать их концентрацию до более чем 20 000 частей мочевины на миллион без вредного воздействия. Для сравнения следует напомнить, что концентрация более чем 10 частей мочевины на миллион, как правило, смертельно для большей части позвоночных. Когда протоптер возвращается в воду, его почки выделяют запасенную мочевину и рыба возвращается к нормальной жизни.

Летняя спячка у прочих

Сухопутные рыбы избегают высокой температуры воздуха, оставаясь спать в своих норках до тех пор, пока условия не оказываются более благоприятными.

Похоже, земляные черви впадают в летнюю спячку во время особенно жаркого лета, вырыв камеру глубоко в почве и свернувшись спирально внутри. И многие сухопутные улитки, особенно пустынные обитатели, втягиваются внутрь своих раковин для избежания высыхания в условиях сухого лета, выделяя специальную мембрану на отверстии раковины, которая уменьшает испарение. Они могут оставаться закрытыми таким образом при необходимости на годы, до тех пор, пока не возвратятся дожди.

Торпор

Зимняя спячка – наиболее распространённый среди животных, но не единственный способ пережить холода. Например у многих видов колибри при понижении температуры воздуха наступает оцепенение, или торпор, которое так же называется торпидностью, или оцепенением. Это явление может рассматриваться как разновидность ночной спячки.

Такие крошечные создания, как колибри, имеют исключительно высокий уровень обмена веществ, и так как они большей частью питаются на лету, то на сбор пищи расходуют значительное количество энергии. Кроме того, из-за очень маленьких размеров эти птицы не могут хранить в своём теле сколь-нибудь значительные запасы питательных веществ. В дневное время, когда температура окружающей среды высока и пищи в виде цветочного нектара и крошечных насекомых достаточно, такие особенности физиологии не причиняют неудобств. Но что происходит ночью?

Живущие без полуночной закуски

Во-первых, колибри не видят в темноте и не могут найти пищу. Во-вторых, если бы даже они и видели, но цветы, нектар которых служит им основной пищей, закрываются на ночь, а дневные насекомые прячутся. Кроме того, ночью холодает, и для поддержания высокого уровня обмена веществ и температуры тела колибри нуждалась бы в большем по сравнению с дневным количестве пищи. Очевидно, что такое стечение обстоятельств привело бы птиц к смерти, но каждую ночь колибри впадают в оцепенение – подобное сну состояние, похожее на зимнюю спячку. В этот период температура их тела резко понижается, у некоторых видов на 30 °С. На следующее утро, когда температура воздуха повышается до своего обычного дневного уровня, то же происходит и с температурой тела колибри, и птицы, выходя из состояния оцепенения, начинают активно кормиться. Столь удивительная и эффективная физиологическая стратегия известна под названием гетеротермии.

Температура воздуха, вызывающая оцепенение колибри, часто взаимосвязана с высотой местности над уровнем моря. Повсеместно, чем выше обитание птиц, тем холоднее и ниже температура, приводящая к оцепенению. Колибри Андская горная звезда (Oreotrochilus estella), обитающая в горах на высотах 3800 - 4200 м над уровнем моря, впадает в оцепенение, только когда температура воздуха опускается до 7 °С, тогда как колибри Евлампис (Eulampis jugularis), обитающий на высоте менее чем 1500 м над уровнем моря, впадает в оцепенение, когда температура окружающей среды становится меньше 20 °С.

По-настоящему впадающая в спячку птица?

Такие виды птиц, как, например, африканские птицы-мыши, стрижи (особенно гнездящиеся) и ласточки, могут при необходимости впадать в оцепенение на несколько дней, особенно в холода, когда пища недоступна. Однако это их состояние не является настоящей спячкой, такой, которую демонстрирует спящий козодой. Спящий козодой – это единственная птица, которой свойственная настоящая спячка, продолжающаяся приблизительно 88 дней в году.

Землеройки – интересная группа насекомоядных млекопитающих, в число которых входят самые крошечные виды. Так же как и колибри, они обладают чрезвычайно интенсивным уровнем обмена веществ и высокой температурой тела, и также постоянно живут на грани голодной смерти.

В отличие от колибри землеройки могут охотится ночью так же хорошо, как днём, и активны даже зимой.

Спящие зимой

О медведях часто говорят, что они впадают в зимнюю спячку, но это, строго говоря, не совсем так. Хотя они и находятся большую часть зимы в берлоге, их физиологические процессы не столь глубоки, как при настоящей зимней спячке. Осенью медведи активно питаются и откладывают большие жировые запасы так же, как настоящие гибернаторы. Так же с началом зимы медведи ложатся в берлогу и засыпают, их дыхание и частота сердцебиения значительно замедляются и почти на 50 процентов уменьшается уровень поглощения кислорода. Тем не менее, температура их тела понижается всего на несколько градусов, тогда как у настоящих гибернаторов она падает до уровня лишь немного превышающего температуру воздуха. Более того, медведи могут просыпаться зимой, и на многие дни покидать берлогу в поисках пищи. Самки медведей даже рожают в берлоге детёнышей, а этого не могло бы происходить, если бы звери впадали в глубокую спячку.

Использующие ил как изолятор

Амфибии, рептилии и насекомые являются холоднокровными, или пойкилотермными, животными. Они неспособны регулировать температуру собственного тела, которая находится в непосредственной зависимости от температуры воздуха. Ночью и особенно зимой температура тела этих животных значительно падает. В результате в эти периоды жизни амфибии и рептилии становятся очень уязвимыми и обычно прячутся в разнообразные убежища для того, чтобы избежать хищников и сохранить драгоценное тепло тела. Если температура воздуха сильно понизится и соответственно понизится температура их тела, для этих животных возникает опасность погибнуть от переохлаждения. Лягушки избегают этого, закапываясь на зиму в ил на дне пруда. Здесь они становятся тёплыми, и впадая в оцепенение потребляют меньше кислорода. Это означает, что они могут выжить, дыша сквозь кожу, что потребует меньших затрат энергии, чем тогда, когда они дышат лёгкими.

Змеи между тем предпочитают на зимние месяцы собираться в подземные логова. Глубина такого логова напрямую зависит от уровня, до которого снижается обычно температура в это время года, а так же от длительности периода оцепенения. Змеи часто собираются в больших количествах, для того чтобы сохранить, насколько это возможно, тепло своего тела. Они даже разделяют свои места зимовки с другими пойкилотермными животными, такими, как ящерицы, черепахи и жабы.

Спаривание, следующее за большим сном

Каждый год тысячи обыкновенных подвязочных змей (Thamnophis sirtalis parietalis) собираются в нарциссовую страну озёр в провинции Манитоба, недалеко от озера Виннипег (Канада). Логовом могут служить любые убежища: известковые пещеры, ямы от выкорчеванных деревьев, канализационные коллекторы и просто кучи камней, в которых собираются до 10 000 змей одновременно. Они прячутся в убежищах в начале сентября и появляются снова в мае. В это время в течение трёх недель у змей происходит бурный ритуал спаривания, после которого животные на всё лето расползаются по ближайшим болотам.

Однако, несмотря на объединение в убежищах и другие предпринимаемые животными усилия, 80 процентов молодых подвязочных змей не в состоянии пережить свою первую зиму.

Пауза для роста

Случается, что некоторые виды насекомых используют период, когда у них снижается уровень обмена веществ и приостанавливаются рост и развитие, для того чтобы пережить трудные времена. Этот этап жизни известен как диапауза.

Диапауза используется, например, такими видами, как некоторые жуки, бабочки и другими взрослыми насекомыми, для выживания во время зимовки. В этом случае диапауза может рассматриваться как этап зимней спячки.

Во время зимней диапаузы оплодотворённые яйца на ранних стадиях развития находятся внутри самок и сохраняются за счёт замирания до весны. Весной, когда взрослые насекомые выходят из стадии оцепенения, развитие яиц продолжается и они откладываются самками.