Спячка

Основная статья: Диапауза

Спя́чка (зимняя — гибернация, летняя — эстивация) — период замедления жизненных процессов и метаболизма у гомойотермных животных в периоды малодоступности пищи, когда невозможно сохранять активность и высокий уровень метаболизма. Характеризуется снижением температуры тела, замедлением дыхания и сердцебиения, торможением нервной деятельности (т. н. «глубокий сон») и других физиологических процессов.

Спящие в шахте летучие мыши

Основные сведения

Обычно перед спячкой животные усиленно питаются и накапливают большие запасы питательных веществ в виде жира (в случае сезонной спячки до 30-40 % массы тела) и укрываются в убежищах с подходящим микроклиматом (берлога, гнездо, нора, дупло и т. п.).

В зависимости от регулярности различают следующие виды спячки:

• суточная спячка у колибри и летучих мышей;
• сезонная спячка — зимняя (гибернация) у насекомоядных и грызунов либо летняя (эстивация) у пустынных животных;
• нерегулярная — при внезапном наступлении неблагоприятных условий (енотовидные собаки, белки).

Некоторые крупные млекопитающие (медведи, барсуки, еноты) впадают в зимний сон — разновидность гибернации с меньшим снижением уровней физиологических процессов и метаболизма. У бурого медведя при зимнем сне температура тела снижается мало (с 37 ° до приблизительно 31 °C), и легко и быстро повышается при пробуждении.

Некоторые виды проводят в спячке часть беременности, и в этом случае роды происходят сразу после выхода из спячки.

В течение зимней спячки кроме периодов действительной спячки, бывают и периоды повышения температуры тела до обычного уровня.

Среди млекопитающих в спячку впадают грызуны, один вид лемуров, европейский ёж и другие насекомоядные, сумчатые. Плиний Старший считал, что ласточки также способны к спячке, но это ошибочно — птицы, за исключением американских белогорлых козодоев, в спячку обычно не впадают. В состояние, сходное со спячкой (резко пониженная температура тела и оцепенение), в отсутствие родителей впадают птенцы колибри и стрижей.

Долго считалось, что приматы в спячку не впадают. Но в 2004 году были опубликованы доказательства того, что малый карликовый лемур с Мадагаскара проводит в спячке в дуплах деревьев семь месяцев в году. Это особенно интересно в свете того, что зимняя температура на Мадагаскаре может превышать 30 °C. По-видимому, спячка этого лемура вызвана необходимостью пережидания высоких температур.

Физиология спячки

Спячка может продолжаться от нескольких дней до нескольких месяцев в зависимости от вида, внешней температуры и других условий среды. В ходе спячки бывают периоды, когда температура тела восстанавливается до обычных значений. В течение спячки организм животного питается благодаря запасам питательных веществ, накопленных накануне (жира и др.).

Животное, которое традиционно считают способным ко впадению в спячку, — это медведь. Но степень замедления метаболических процессов у медведя зимой намного меньше, чем у грызунов, насекомоядных и других животных, — поэтому обычно биологи считают, что это нельзя называть спячкой в настоящем биологическом смысле. Также у медведя при спячке температура тела снижается не очень сильно (от 37 ° до примерно 31 °C), и легко и быстро восстанавливается; в то время как у земляных белок (род Xerus) температура тела в спячке может снижаться до −2 °C . Процесс, похожий на спячку, известен у нескольких видов рептилий, но пока неизвестно, является ли он настоящей спячкой.

Несколько десятков лет считалось, что гигантская акула в зимний период, опускаясь до придонных горизонтов северных районов океана, впадает в спячку. Но исследования, проведенные в 2003 году Дэвидом Симсом, это опровергли, показав, что акулы в это время активно передвигаются в поисках мест с наибольшим количеством планктона.

В 2024 году ученые из Дании открыли, что сохранять тепло в период зимнего сна млекопитающим помогает белок миозин.

Классификация

По степени глубины спячки различают:

• Сезонная или факультативная спячка. Характеризуется тем, что температура тела животного, частота дыхательных движений и общий уровень метаболизма (обмена веществ) снижаются мало. При беспокойстве сон легко может быть прерван. Характерна для медведей, енотов, енотовидных собак, барсуков.

• Настоящая непрерывная сезонная спячка. Характеризуется потерей способности к терморегуляции (гетеротермия), резким снижением частоты дыхательных движений и сердечных сокращений, снижением активности обмена веществ.

Летняя спячка

Летняя спячка или эстивация, также называемая летней диапаузой, свойственна организмам низких широт и обеспечивает их выживание в засушливый период года.

Часто она может наблюдаться у грызунов, лишённых в летний период полноценного и богатого водой корма. Например песчаный суслик в Средней Азии впадает в летнюю спячку в июне — июле. У сусликов летняя спячка обычно без перерыва переходит в зимнюю.

Летняя спячка наблюдается также у некоторых обитателей тропической зоны. У африканского ежа Atelerix albiventris она длится до трёх месяцев, а у мадагаскарских насекомоядных — тенреков — до четырёх месяцев.

Список животных, впадающих в спячку

• Грызуны
• Малый карликовый лемур
• Медведь
• Ёж обыкновенный
• Американский белогорлый козодой
• Австралийская ехидна
• Австралийский опоссум-пигмей
• Енот-полоскун
• Чилийский опоссум
• Летучая мышь
• Хомяк
• Соня
• Сурок
• Бурундук
• Суслик
• Барсук
• Лягушки
• Черепахи

См. также

• Анабиоз
• Криптобиоз

Литература

• Описание механизма спячки у сусликов //Эксперт онлайн (недоступная ссылка)
• «Seasonal movements and behaviour of basking sharks from archival tagging». Marine Ecology Progress Series (248): 187—196.
• «A Shark With an Amazing Party Trick». New Scientist 177 (2385): 46.
• Эмирбеков Э. З., Львова С. П. Биохимические изменения в головном мозгу при зимней спячке // Успехи совр. биол., 1970, т. 70, № 2 (5).
• Hibernation on Demand
• Freeze avoidance in a Mammal
• Prospects for Human Hibernation