Какие животные спят зимой, Какие животные впадают в спячку зимой? Список, характеристика и фото
Лемур впадает в спячку во время прохладной мадагаскарской зимы — другие приматы такую погоду считают очень даже комфортной. Юля Выйти из спячки они могут уже при плюс трёх градусах и тут же начинают искать себе жертву для дальнейшего выживания.
В преддверии зимы козодой прячется в углубления между камнями и впадает в спячку на весь сезон. Во время анабиоза у птички сильно снижается частота дыхания, реже бьется сердце и заметно падает температура тела — все как у старших братьев с лапами. Черепахи, как и все рептилии, не умеют вырабатывать тепло собственного тела и получают его из окружающей среды. Именно поэтому в период холодов черепахам необходимо впасть в спячку.
У этих рептилий период бездействия называется брумация. Он не совсем похож на обычную спячку, потому что не связан со сном на прямую, черепахи не спят все время брумации, они просто зарываются в ямку и бездействуют около месяцев. В спячку впадают лишь некоторые виды улиток во время экстремальных погодных условий — сильной жары или холода.
Некоторые представители улиток предварительно зарываются в камни, а после — прячутся в панцирь и с помощью слизи «закрывают» свой домик от проникновения непогоды. Какие-то улитки спят совсем недолго, а какие-то могут находиться в состоянии анабиоза до нескольких месяцев — все зависит от вида моллюска. Замыкают наш топ колибри!
Эти птицы не только самые маленькие, но и самые быстрые во многих смыслах. Их обмен веществ настолько хорошо работает, что им необходимо питаться каждые 20 минут! В темное время суток это становится невозможным, так как в основном колибри питаются нектаром и мелкими насекомыми. И лишь с восходом солнца их организм возвращается к привычному ритму работы.
Смешно Интересно. Мотоциклы Легковые Грузовые Автобусы Специальная техника. Сделай сам. Скорость Экстремальный спорт Боевые искусства Другое.
Правовая информация. Правила сообщества. Политика конфиденциальности. TechInsider оружие попмем наука Технологии Автомобили гаджеты. Почтовая рассылка 0. Во время спячки температура тела животного падает, порой даже ниже нуля.
Зачем животные впадают в спячку? Правда ли, что животные могут впасть в спячку в любой момент? Просыпаются ли животные во время спячки? Какие животные впадают в спячку? Альпийский сурок. Эти животные, когда впадают в спячку, могут потерять почти четверть массы своего тела. Лесной еж. Чтобы узнать, не пора ли выбираться из спячки, ежи делают небольшие перерывы в зимнем сне и ненадолго выходят из норок наружу. Серый мышиный Лемур.
Лемур впадает в спячку во время прохладной мадагаскарской зимы — другие приматы такую погоду считают очень даже комфортной. Летучая мышь. Летучие мыши — тоже в числе животных, которые впадают в спячку. Они могут использовать энергию солнца, чтобы согреться и выйти из спячки.
Бурый медведь. Оказывается, медведь не сосет лапы во сне, как об этом писали в сказках. Животное может лишь иногда облизывать свои ступни во время спячки, чтобы снизить неприятные ощущения от обновления кожного покрова. Сибирский углозуб. Какие необычные животные впадают в спячку?
Пожалуй, сибирские углозубы. Их сон может длиться очень долго. Например, ученые смогли разбудить амфибию, которая провела в состоянии анабиоза около века! Одни гены просыпаются, другие засыпают, клетка производит новые белки, и это переключает клетку в «сонный режим». Наглядно различия в экспрессии генов показаны в эксперименте, проведенном Хейко Т.
Жансен и др. В нем сравнивали 26 генов у медведей. Пробы они брали из мышц, жировой ткани и печени во время спячки и в активной фазе животных. Однако если говорить про гены во всем организме, то этот процент будет значительно меньше, а ведь изменения в его работе происходят весьма заметные.
В другом интересном исследовании было показано, что у медведей во время спячки меняется еще и кишечный микробиом [14]! Рисунок 4. Отличия в экспрессии генов во время бодрствования и спячки у медведей гризли. Цифры обозначают количество генов в разных тканях, экспрессия которых отличается во время спячки всего 10 генов. Жирные цифры — это активированные гены, остальные — подавленные.
Цифры не перекрестье между тканями обозначают схожие механизмы экспрессии, что может указывать на общие регулирующие механизмы. Обратимое фосфорилирование ферментов и других белков играет немаловажную роль в спячке.
Фосфорилирование — это добавление группы —PO 3 к молекуле. Эта реакция очень важна, она контролирует значимую часть клеточных процессов и играет большую роль в хранении и передаче свободной энергии с помощью ее носителей.
Также этот клеточный механизм помогает контролировать угнетение метаболизма и термогенез. Именно поэтому он так важен для регулирования спячки [15]. Многие считают способность к спячке относительно новым приобретением у животных. Сначала животные получили теплокровность, которая помогала им поддерживать тепло. Затем некоторые виды «открыли» торпор, который помогал им справляться с плохими погодными условиями.
И только потом они поняли, как выгодно впадать в спячку, например, когда в округе становится меньше еды [16]. Однако есть и другая гипотеза, подразумевающая, что спячка существовала очень давно. Дело в том, что в ходе эволюции некоторые виды могли потерять способность впадать в спячку. Эта теория подтверждается многочисленными экспериментами. У многих млекопитающих включая человека все еще сохранилась способность в какой-то степени снижать свою температуру тела [16].
Только представьте: вы в меловом периоде, где-то 65,5 миллионов лет назад, и на вас летит огромный метеорит. Что же вы сделаете, чтобы спастись? Правильный ответ: забраться под землю и проспать все это время. Существуют догадки, что именно спячка помогла млекопитающим избежать последствий падения метеорита, который покончил с динозаврами. Но сам метеорит — это еще не все. Считается, что его удар о Землю спровоцировал большое количество лесных пожаров, а затем уровень освещенности на планете снизился примерно на год.
Это произошло из-за того, что удар метеорита выбросил в атмосферу большое количество сажи, которая не давала проникать солнечному свету к поверхности. Скорее всего, именно изменения в уровне освещенности впоследствии понизили температуру на планете, а с изменением температуры уменьшилось и количество доступной еды. Так что, даже если ты пережил сам удар, то это еще не повод радоваться. Сперва нужно приспособиться к новым, более суровым условиям жизни.
И тут умение впадать в торпор приходится как нельзя кстати, ведь оно может не только помочь сэкономить силы и не умереть от голода, но и спасти от пожара. Этим пользуются и современные виды.
Например, бывали случаи, когда ежи впадали в состояние торпора во время лесных пожаров и оказывались среди немногих выживших [17]. Особенно полезной в случае с таким стихийным бедствием, как метеорит, становится спячка без пробуждений. Она более энергоэффективна, ведь на периодические пробуждения и засыпания тоже надо тратить силы.
И сейчас многие животные, живущие в тропиках, могут впадать в спячку без пробуждений, например, лемуры и тенреки [17]. Спячка — это настоящее чудо адаптации и отличная стратегия выживания.
Чтобы спячка была максимально энергоэффективной, животные регулируют многие процессы в своем организме. Возможно, дальнейшее изучение этих адаптивных механизмов могло бы пролить свет на лечение некоторых заболеваний. Несмотря на то, что на данный момент исследований в этой области мало, они имеют большой потенциал и в будущем могут применяться, чтобы корректировать работу организма и справляться с самыми разными недугами.
Вот лишь несколько воодушевляющих направлений для работы ученых:.
Рисунок 5. Тринадцатиполосный суслик до, во время и после спячки. Перед спячкой животные сильно набирают вес, но после спячки могут без проблем вернуться в норму. О том, какую роль в этом играет белок RBM3, читайте в статье «Биомолекулы» [23]. Рисунок 6. Энергетические и когнитивные адаптации для минимизации затрат на пробуждение из торпора. Но самое удивительное то, что на некоторое время после спячки их нейронные связи становятся даже сильнее чем раньше, однако потом все возвращается в норму рис.
У животных есть механизм, который работает как переключатель, регулирующий активность нейронов. С помощью фосфорилирования тау-белка можно регулировать пластичность нейронов. А если этот белок гиперфосфорилировать , то мы получим механизм для защиты нейронов во время спячки [24]. Это могло бы помочь в борьбе с Альцгеймером и другими нейродегенеративными болезнями на начальных стадиях.
Однако слишком долгое фосфорилирование тау-белка способствует его накоплению. Это может вызвать обратный эффект и спровоцировать разрушение нейронных связей. Люди всегда мечтали покорить космос, от древних греков до наших дней, и сейчас эта мечта ближе, чем когда-либо. У нас уже есть возможность строить ракеты, летающие за пределы солнечной системы примерно 6 миллиардов километров. Осталось разобраться с несколькими препятствиями, и человек будет способен исследовать новые миры. Первая проблема — это время, ведь чтобы добраться до конца солнечной системы, нужно несколько тысяч лет.
Вторая проблема заключается в том, что долгие перелеты могут очень негативно отразиться на здоровье астронавтов. Если бы у нас была возможность вводить космонавтов в спячку, мы могли бы убить сразу нескольких зайцев. Во-первых, во время состояния оцепенения замедляются процессы старения, поэтому космонавты смогли бы переносить более долгие перелеты [25]. Во-вторых, у животных во время спячки не теряется мышечный тонус, поэтому мышцы не атрофируются.
Но самое интересное — это то, что оцепенение каким-то образом защищает животных от радиации которая в космосе представляет гораздо большую опасность, чем на Земле. Радиация вызывает изменения и нестабильность генома. Это значит, что в организме могут начать синтезироваться испорченные белки, что приведет к неправильной работе клетки.
По всей видимости, спячка помогает уменьшить эффекты этой геномной нестабильности. Это делается с помощью усиления механизмов, которые восстанавливают поломки в геноме [26]. Идеи о спящих астронавтах и лечении различных заболеваний очень заманчивы, но есть ли на самом деле возможность ввести человека в спячку?
Принято считать, что человек не впадает в спячку потому, что наш эволюционный путь начинался в жарких зонах Африки, где спячка была попросту не нужна. Тем не менее, у нас есть все нужные механизмы для этого, поэтому чисто теоретически у человека есть все шансы впасть в спячку.
В пользу этого говорят и опыты с животными, которые в обычных условиях в спячку не впадают. Опыты показали, что они также могут вводить животное в спячку. Например, Татерсаль и его команда в своем эксперименте на золотистых сусликах показали, что при недостатке кислорода температура их тела понижается.
И наоборот, если понизить температуру тела животного, то упадет потребление кислорода и снизится скорость обмена веществ [27] , [28].
Мышей можно ввести в состояние, чем-то похожее на оцепенение, с помощью сероводорода да-да, это тот самый газ, который пахнет как протухшие яйца [18]. Температура тела у мышей при помещении в среду, насыщенную сероводородом, падала аж до 15 градусов при внешней температуре в 13 градусов. После возвращения мышей в привычную среду они просыпались без видимых изменений в организме. Однако не совсем понятно, какое влияние сероводород может иметь на здоровье человека.
Дело в том, что в больших количествах этот газ токсичен и опасен для здоровья [10]. Нейропептиды — это сигнальные молекулы в нервной системе. Нейропептидами являются, например, дофамин, эпинефрин, серотонин. Нейромедиатор Y NPY интересен тем, что если ввести его в третий мозговой желудочек, это может вызвать у животных гипотермию, похожую на оцепенение [29].
Также некоторые другие молекулы могут вызывать торпор и гипотермию у мышей. Интересно, что некоторые из этих молекул не просто понижают температуру тела, а еще и играют роль в снижении метаболизма, а значит, и в защите от ишемии [10]. На «Биомолекуле» также вышла статья про спячку, в которой описаны центры спячки в головном мозге и рассказано, как искусственному введению в спячку может помочь стимуляция определенных групп нейронов в гипоталамусе животного — и для чего это может пригодиться [30].
Итак, спячка — это не просто сон, а сложнейший процесс, который помогает животным выживать во многих ситуациях. Если бы мы только знали все механизмы, которые регулируют спячку, мы могли бы применять их во многих областях жизнедеятельности — от медицины до космонавтики. Благодаря новым исследованиям человеческая спячка — это уже не что-то из области научной фантастики, а перспектива, которая когда-нибудь может стать реальностью, однако это произойдет нескоро.
Поэтому не удивляйтесь, если через несколько десятков лет увидите человека, который впал в спячку. Больше 16 лет Биомолекула рассказывает о биологии и медицине — сейчас у нас на сайте несколько тысяч статей.
Если вам нравится наш сайт и вы хотите, чтобы он дальше работал, поддержите нас, пожалуйста, посильной суммой — разово или ежемесячно. Забыли пароль? Оглавление Содержание Что такое спячка и что такое оцепенение? Топ-5 животных, впадающих в спячку Зачем нужна спячка?
Регуляторы спячки. От чего она зависит? Внешние факторы Экспрессия генов Обратимое фосфорилирование Откуда взялась спячка? Лечить с помощью спячки? Спящие космонавты. Как спячка может помочь в изучении космоса?
Спячка: мечта или реальность? Больше чем сон. Что такое спячка и как она спасет мир? Редакторы Анастасия Волчок Анна Гобова. Поддержите нас в деле просвещения.
Рассылка по электронной почте Один раз в месяц Один раз в неделю Отключена. Вопросы пола. Носимые технологии. Синтетическая биология. Структурная биология. Эволюционная биология. Активные формы кислорода.
Гормоны растений.
