Що відбувається в тілі ведмедя під час сплячки? Коментар фахівця

р.



Кожен осінній ведмеді помірного і полярного широт (зокрема коричневого і чорного) починають готуватися до приховування. Навесні, влітку і восени ці тварини активно їсти, годувати запаси жиру на зиму. І тепер, коли холод приходить, вони шукають підходящого укриття для перезимів. Після знаходження укриття ведмедя приховує.

Прихильники в деяких випадках триває до 6 місяців. Під час приховування деякі види, такі як чорна ведмедя (Урсус американський), зменшують частоту серцевих скорочень від 55 б'є на хвилину, щоб про 9. Метаболізм знижується на 53%. Природно, весь цей час не їсти, пити або виробляти відходи. Як це зробити?

Щоб зрозуміти, що відбувається в тілі ведмедя під час приховування, необхідно негайно уточнити, що сам сон. І чому це не «анабіоз» в прямому сенсі слова? У прямому сенсі терміну «анабіоз» - це процес повної бездіяльності тварини. У цей час швидкість метаболізму знижується до рівня, які несумісні з життям для більш високих тварин.

Деякі види амфібій (утрьох новачків і жарозів) замерзають у холоді, відтавши без шкоди собі, коли настає теплий сезон. Безболісно це "фризе" буквально через них полягає в з'єднанні з виробництвом конкретної речовини, яка має властивості антифризи, що запобігає заморожуванню води в їх тілі.

Ведмеді не заморожують. Температура тіла при при попаданні досить висока, щоб дозволити їм прокидати в разі небезпеки, залишаючи ден. До речі, ведмеді, які прокидаються передчасно, називаються «сатунами». Вони не можуть знайти достатню кількість їжі взимку і завжди голодні і агресивні.

Деякі дослідники стверджують, що ведмеді не впадуть в підвішену анімацію, як зазначено вище. Але є також вчені, які називають ведмедями «супер-анабіоз», адже не їсти, пити або дефекатування протягом шести місяців, а решта здатні швидко виходити з сплячки – це унікальний феномен у світі тварини.

«На мою думку, ведмеді – найкраща підвішена анімація у світі», – розповідає Брайан Барнес університету Арктики (Fairbanks). Він провів три роки навчання чорної ведмедної сплячки.

«Студентка є закритою системою. Вони можуть провести всю зиму, використовуючи тільки киснем для дихання - це все, що їм потрібно, Barnes каже.

Чому не вносить дефекату при поході? В короткий час це тому, що в їх тілі в цей час утворився фекал штепсель. Це спеціальна маса, яку дослідники здавна знайшли в страві з приховування ведмедів.

Раніше вважається, що ведмеді перед сходженням в ден, їсти велику кількість рослинного матеріалу, волосся інших ведмедів і інших матеріалів, які не засвоюються, а які потім утворюють кору в кишечнику тварини. Вчені, які приїхали до цього висновку, значно поширилися на інформацію від мисливців. Вони сперечалися, що спосіб вживання їжі, яке було зазначено вище, призвело до «поживання кишечника» і тварина просто не могла під час сну дефекат.

Насправді, це не вірно. Ведмеді не їсти нічого особливого до сну. Вони, як омнівори, намагаються споживати будь-яку їжу, доступну до них, включаючи фрукти, овочі, горіхи, м'ясо, рибу, ягоди і багато іншого.



І під час походу кишечника тварини продовжує працювати. Не в попередньому режимі діяльності, але все ж це працює. Продовжують поділ клітин, проводиться секреція кишечника. Все це формує невелику кількість плодів, які накопичуються в кишечнику тварини. Утворений діаметр "конгести" від 3,8 до 6,4 сантиметрів.

"Фекальні штекери є однаковими відходами, які були в кишечнику тварини так довго, що стіни кишечника поглинають рідини з цієї маси, залишаючи його сухим і твердим", - сказав Північноамериканський центр досліджень ведмедів. Таким чином, ведмедя не втратить таку необхідну воду, запаси якої в дені практично неможливо поповнювати.

Фахівці розміщують фотокамери в денках ведмедів, які записували все, що відбулося при поході. Як виявилося, рослинні волокна і вовна часто входять до складу пробки, тому що ведмедя навіть при при приховуванні, можна підібрати щось з землі в денному, і можна клацнути її пальто.



Після ведмедя виходить з ден, вони очищають кишечник, які починають функціонувати нормально. Зазвичай дефекація виникає вже на поріг ден. Таким чином, не існує міфізму або таємниці, оскільки деякі мисливці або навіть вчені говорять, у ведмедному джемі. Все це продукт життєвої активності організму. До речі, ведмедя в дені не смоктати свою лапу на всіх. Справа в тому, що в січні і лютому відбувається зміна шкіри на подушках лап. Стара шкіра лопається, лунки, що викликає ведмедя добре відоме незручності. Щоб зняти свербіж, ведмедя лікує свої лапи.

З метою уточнення деталей процесу приховування ведмедів я просив коментар від вчених з Крійського державного педагогічного університету.

Як ведмедики зберігають свої тіла? Кожна тварина існує через обмін речовин і енергії, які забезпечуються споживаною їжею. Природно, більш активний спосіб життя і більш інтенсивні фізіологічні процеси, більш «паливо» у вигляді їжі необхідно вводити в організм. В організмі, яка знаходиться в стані спокою у вигляді сплячки, інтенсивність всіх обмінних процесів знижується до фізіологічного мінімуму. Таким чином, енергія витрачається саме стільки, скільки необхідно тримати боковий живий і запобігти дегенеративним процесам в тканинах і органах через брак енергії. В цілому цей стан можна порівняти з тим, що відбувається під час нормального сну, але, природно, це більш «замінюється».

Основним енергоспоживанням в організмі є мозок і м'язи (не менше 2/3 енергії тіла). Але оскільки м’язова система неактивна під час сну її клітини отримують лише стільки енергії, скільки необхідно підтримувати своє існування. Таким чином, при низьких швидкостях, інші органи починають працювати, також отримувати дуже мало енергії. Травна система по суті не має нічого перетравлення (звідки кишечника практично порожній, як зазначений вище). Де потрібна мінімальна кількість енергії тварини? Видобуток з запасів жиру і глікогену накопичується в період активного періоду року. Вони використовуються поступово і зазвичай тривають до весни.

До речі, штанги часто ведмеді, що влітку «з'їсти» Є багато усних історій про те, що є більше пруток у голодних років. Так, жирові та глікогенні магазини є основним джерелом енергії. Ще одна життєрадісна речовина є киснем. Але так як організм неактивний, потрібно менше кисню. Таким чином, швидкість дихання значно знижується. І якщо тканини тіла під час сплячки вимагають дуже невеликої кількості кисню і поживних речовин, то кров, яка несе їх, може пересуватися набагато повільніше. Тому частота скорочень серця значно знижується, і відповідно, серце також споживає менше енергії. Збереження води асоціюється не тільки з «підготовкою» кишечника, але фактичною підвіскою нирок.

Чи існують інші приклади прихилості серед теплокрових тварин? Такий прилад, як приховує ведмеді, дуже незвичайний для теплокровних явищ, але не на всіх унікальних. Також в клинах помірних широт, мешканця степів євразійських мармотів, деякі представники сімейства Куний (бадер). В особливо холодних і голодних зимах, кальмарів і рахункових собаках можна впасти в цю державу, але не для довгого, і їх життєво важливі процеси не уповільнюються, як вони роблять в носіях. На додаток до зимового привіту також є літня приправа. У останньому падінні деякі мешканці спекотних пустель (утрьох інсективой, гризунів, марсупів).

Це відбувається протягом спекотних періодів року, коли видобуток корму і води стає набагато більш енергоінтенсивним і, власне, неефективним. Таким чином, тварина легше приховувати і чекати несприятливих умов. Крім сезонної сплячки, є також щоденно. Характеризується деякими літаючими теплообводами - колготи і кажани. Справа в тому, що обидві з них дуже швидко загортають крила під час польоту. У зв'язку з цим, їх рейс стає більш маневреним, і вилучення кормів є більш ефективним. Але все в природі треба платити. Їх літаючі м'язи споживають багато енергії, які недостатньо для повноцінного дня (примітити те, що як перемішувати птахів і кажанів споживати їжу вагою більше половини власної маси під час активного етапу дня).

Як ви можете побачити, швидкість метаболізму просто величезний. Тому під час сну (і відпочивати у вигляді сну необхідний для кожного тварини - це також нормальний і обов'язковий фізіологічний процес), їх життєдіяльність знижується до параметрів, порівняних з тими, що спостерігаються в носіях.

Як відрізняється держава приховування ведмедів, наприклад, підвісна анімація жаба? У теплокровних фізіологічних процесах при при приховуванні не можна повністю «згорнути». Вони теплі - потрібно самовиготовити тепло. Ще одна картина може спостерігатися в поікілотермічних тварин - їх життєво важливі процеси практично повністю підвішені. Тобто клітини тіла практично в збереженому стані до кращих часів – коли сонце зігрівається і дає достатню кількість тепла, щоб зігріти тіло. Це відбувається в усіх амфібійах, помірних і більш північних широт.

Відомий факт, що індивіди хвостового амфібійного кута Сибірна після того, як буквально заморожуються в лід протягом декількох десятиліть (!) після відтавання «виживання» і відчував досить нормальний. Крім того, зимовані змії і замах потрапляють в підвішену анімацію, але їх тіло не настільки ж напружений (вони не перенесуть заморожування). Ще одним прикладом є риба, яка живе в сушильних водах Африки, Південної Америки та Австралії, і заглиблюється в легку під час посухи. Процеси, що відбуваються в організмі в цей період, знаходяться неподалік від тих, які відбуваються в амфібії - практично повна підвіска життя до кращого часу.

Що стосується рептилій гарячих країн, то слід сказати, що, хоча вони холоднокровні, але досвід несприятливих умов в них більш схожий на те, що теплокрових - суттєве зниження інтенсивності фізіологічних процесів, але не зупинки (сонячна теплова енергія досить). Великі рептилії (крокодили, пітони і боби) таким чином "відновити" до року, засвоюючись з'їсти велику prey.

Чи можна штучно створити сплячий режим для тварин, які не приховують? Ноп. Це буде аномальний стан, як кома.

Як з'явився такий механізм зимівлі? Чи був такий механізм, що еволюціонував понад сотні тисяч років? Всі фізіологічні процеси генетично контролюються. У ході еволюції певна група фізичних осіб може мати певну фізіологічну функцію, що складається з особливого режиму сну (зазвичайно, нормального) в холодному періоді року, що супроводжується невеликим зниженням фізіологічної активності і зниженням температури тіла на 1-2 градусів.

Ця функція дала їм певні переваги в умовах більш економного споживання енергії в умовах з меншою кількістю їжі. У той же час почали давати таку велику перевагу виживання, що поступово тільки такі мутанти залишилися у населення. У майбутньому продовжується вибір на цій основі - сон став більш і більш тривалим і глибоким, а інтенсивність процесів тіла зменшується більше і більше. Останні тварини дізналися, як побудувати денники. До речі, ця функція може дати суттєву перевагу тому, що тільки при поході, жінка породжує кулі і вони в цей час теплі і захищені, приховані від сторонніх очей. В цілому еволюція явища зимової сплячки продовжується (і може продовжуватися) не менше декількох сотень тисяч років.

Для допомоги при підготовці статті редакційна колегія Geektimes подяка:
Брошко Євген Олегович, к.т.н., старший викладач кафедри зоології КСУ (Кривий рог державний педагогічний університет)
Євтушенко Едуард Олексійович, к.т.н., доцент, кафедра ботані та екології КСУ

Джерело: geektimes.ru/post/281386/