Весной во всем Северном полушарии просыпаются медведи. Они зевают, потягиваются и встряхиваются. Еще не пришедшие в себя после долгого сна, они бродят под лучами солнца, ощущая все возрастающий голод. Еще бы, с прошлой осени у них во рту и маковой росинки не было.
Зачем нужна спячка?
Снежная зима — не подарок для большинства животных. С замерзшего грунта исчезает пища. Дни становятся короткими и холодными, ночи длинными и еще более холодными.
Поиск пищи требует больших затрат энергии, которую, возможно, не восполнишь найденной пищей (если вообще что – нибудь удастся найти). Одни животные, например перелетные птицы, просто улетают на юг, спасаясь от зимы бегством. Другие стойко переносят холод. Многие погибают. А некоторые животные, такие как колибри, арктические белки и бурые медведи, впадают в спячку. Впадая в зимнюю спячку, животные уменьшают потребность организма в энергии, сводят ее до минимума.
Чем отличается спячка от сна?
Если бы спячка была обычным сном, то впасть в нее мог бы каждый. Вы шли в декабре во двор, раскинули палатку, да и спите на доброе здоровье. В апреле просыпаетесь, потягиваетесь и идете домой завтракать. Ясно, что вы не в состоянии это сделать: во – первых, не сможете так долго проспать, во – вторых, через несколько дней вам надо будет напиться воды, в – третьих, вы просто замерзнете. Но дело в том, что спячка — это состояние, отличающееся от обычного сна. Это специальный механизм выживания, позволяющий снизить температуру тела и уменьшить частоту сердечных сокращений, чтобы сократить энергетические затраты организма на время холода и лишений.
Как говорят ученые, есть животные, впадающие в истинную спячку, например суслики и другие мелкие животные, и такие животные, как медведи, которые впадают в неглубокую спячку. Мелкое животное, впадая в истинную спячку, быстро снижает частоту сердечных сокращений со 150-300 ударов в минуту до 7 ударов в минуту и меньше. У калифорнийских сусликов частота сердечных сокращений может снизиться до одного удара в минуту. Температура тела постепенно снижается до очень низких цифр, иногда почти до 0 градусов Цельсия, хотя исходная температура тела мелких грызунов практически не отличается от нашей и составляет около 35 градусов Цельсия. Короче, темпера тура становится такой же, как температура в норке.
Процесс спячки
Если спячка наступила, то животное как бы умирает для внешнего мира. На впавшего в спячку зверька можно наступить, подбросить его в воздух, и поймать, и он даже не пискнет. Однако маленькие спящие зверьки не остаются «сонными» всю зиму подряд. Каждые несколько недель, а иногда даже один раз в четыре дня, эти зверюшки просыпаются от спячки, точно так же, как люди «отходят» после наркоза. Они пьют воду, даже немного едят, справляют естественные потребности.
Они могут оставаться в бодрствующем состоянии до суток, затем снова возвращаются в свое анабиотическое состояние. За время зимней спячки такие животные теряют в весе до 40 процентов.
Спячка у медведей
В противоположность этому у медведей столь драматических изменений в организме не происходит. Температура тела не опускается столь резко, частота пульса снижается мало. Они вполне ориентированы в пространстве и времени. Спячку медведей лучше называть дремотой. Однако есть специалисты, которые считают, что именно медведи впадают в истинную спячку, так как они могут проспать всю зиму, и даже больше, ни разу не проснувшись.
Медведь может пролежать в берлоге, не прикоснувшись ни к еде, ни к воде в течение семи месяцев. Возьмем для примера бурого медведя, он такой же теплокровный, как и мы с вами. Эти создания каждый год «машут миру ручкой» на четыре месяца. Иногда они уединяются в пещерах или устраивают себе берлоги в дуплах деревьев.
Некоторые медведи просто разгребают листья и ложатся на землю. В течение зимы спящих медведей постепенно заваливает снегом. Каким образом медведи переносят столько времени без пищи и воды, да к тому же на жестоком морозе? Медведь каким – то образом подвергает свой организм коренной перестройке, клетки начинают очень бережно расходовать энергию, поддерживая жизнедеятельность организма на необходимом минимальном уровне. Летом же медведь не просто много ест, он объедается. Лето для него — это праздник переедания. За сезон на медведе нарастает слой жира до 15 сантиметров толщиной. Весь процесс летнего питания медведя очень похож на откорм жирной свиньи. В день медведь потребляет до 20000 калорий. Это тоже самое, если бы вы съедали в день по 10 завтраков, 10 обедов и 10 ужинов.
Жир — залог выживания
Жир — залог выживания медведя во время зимней спячки. Когда медведь готовится к зиме, его организм претерпевает некоторые изменения. В нормальном состоянии, когда медведь спит, частота его сердечных сокращений составляет 40 ударов в минуту. По мере того как медведь погружается в спячку, частота сердечных сокращений доходит до восьми ударов в минуту. Температура тела снижается на 5 градусов Цельсия. Медведю в этом смысле далеко до суслика, но если бы температура снизилась на 5 градусов Цельсия у человека, то это доставило бы много хлопот домашнему врачу.
Погруженный в спячку медведь для поддержания жизни обходится очень малым потреблением энергии. Вместо того чтобы получать ее с пищей, медведь медленно сжигает накопленный за лето жир. При полном сгорании жира образуются углекислый газ и вода. Во время спячки медведь не мочится, то есть практически не теряет воду. Поэтому даже без воды медведь способен сносно поддерживать свой водный баланс за счет сжигания жира.
Поскольку медведь использует для спячки такие способы обмена веществ, которые не могут использовать, скажем, суслики, их «сон» не столь глубок, как у мелких грызунов. Температура тела у медведей никогда не опускается до температуры окружающей среды, и частота пульса не бывает очень маленькой. Что можно добавить к сказанному? Не пытайтесь трогать погруженного в спячку медведя, вы можете сильно от этого пострадать. Такой «спящий» медведь только выглядит безобидным и тихим, но на самом деле он вполне ориентируется в обстановке и готов к схватке. У него часто даже открыты глаза.
У медведей, как говорят в народе, отвратительный характер, и когда они голодны, они способны съесть друг друга. Поэтому спящий медведь должен держать ушки на макушке, чтобы его не съел бродящий по лесу злой и голодный медведь – шатун. Если бы температура тела медведя упала до температуры окружающей среды, и он погрузился бы в глубокую спячку, то подверг бы себя большим опасностям. Поэтому медведь как бы придумал для себя особую форму спячки, более приспособленную к реальным жизненным условиям, чем истинная спячка грызунов.
Спячка для людей
За лето медведь нагуливает толстый слой жира, потребляя в день 20000 калорий. Ученые, изучающие механизмы зимней спячки животных, хотели бы найти и извлечь какую – либо пользу для человека из своих изысканий. Например, если бы удалось выделить те химические вещества, с помощью которых животные погружаются в спячку, то эти вещества можно было бы использовать для охлаждения тела человека при проведении некоторых хирургических операций.
