Ce se întâmplă să suporte corpul in timpul somnului

In fiecare toamna, urșii temperate și latitudinile polare (cum ar fi maro și negru), începe să se pregătească pentru hibernare. De-a lungul primăvara, vara și toamna animalele au fost hrănite în mod activ, nagulivaya rezervele de grasime pentru iarna. Și acum, când vremurile sunt reci, ele sunt în căutarea unui adăpost adecvat pentru iarna. După ce a găsit adăpost un urs hibernează.

hibernare poartă, în unele cazuri, cu o durată de până la șase luni. În timpul hibernare, unele specii, cum ar fi ursul negru (Ursus americanus), a redus rata de inima de la 55 de bătăi pe minut la rata de aproximativ 9. metabolică este redus cu 53%. Bineînțeles, în tot acest timp, urșii nu mănâncă, nu beau și nu produc deșeuri. Cum o fac?

Pentru a înțelege ce se întâmplă în corpul unui urs în timpul hibernării, este necesar să se clarifice imediat că este foarte hibernare. Și de ce nu este „animație suspendată“ în adevăratul sens al cuvântului. Sensul literal al termenului „animație suspendată“ este un proces de inactivitate completă a animalului. În acest moment, rata metabolică se reduce la niveluri care pentru cele mai multe dintre animalele superioare sunt incompatibile cu viața.

Unele specii de amfibieni (broaște și tritoni sunt unele) congela în frig, fără a dăuna să se dezgheață la apariția sezonului cald. Nedureroasă această „înghețarea“ literalmente prin ele se află în legătură cu generarea unei substanțe specifice având proprietăți antigel, care împiedică înghețarea apei în corpul lor.

Urșii nu se congela. temperatura corpului lor în timpul hibernării rămâne destul de mare, ceea ce le permite să se trezească în cazul oricărui pericol de a ieși din vizuinile lor. Apropo, urșii, care sa trezit devreme, numit „tije“. Ele reprezintă un pericol important pentru sănătatea oamenilor, ca un urs în timpul iernii nu pot găsi hrană suficientă, și întotdeauna foame și agresiv.

Unii cercetători susțin că urșii nu hibernează, așa cum sa menționat mai sus. Dar sunt oameni de știință care au numit Super anabioznikami Ursilor „, deoarece ei nu mănâncă, bea sau defeca timp de șase luni, în timp ce posibilitatea de a obține rapid din hibernare - un fenomen unic în lumea animală.

„În opinia mea, poartă cel mai bun anabiozniki din lume“, - a declarat Brian Barnes (Brian Barnes), de la Institutul de Biologie Arctic, Universitatea din Alaska (Fairbanks). Acest om de știință și-a petrecut trei ani studiind caracteristici negre urșii din hibernare.

„Corpul lor - sistem închis. Ele pot petrece toata iarna, folosind doar oxigen pentru respirație - care este tot ceea ce au nevoie „, - spune Barnes.

De ce urșii nu defeca în timpul hibernării? Pe scurt, aceasta se datorează faptului că în corpul lor, în acest moment este format dop fecale. Aceasta este o masa speciala care cercetatorii au fost mult timp găsite în poartă esofag, care au căzut într-un somn adânc.

Anterior, sa crezut că ursul înainte de a urca in den, consuma cantitati mari de material vegetal poartă alt lână și alte materiale care nu sunt digerate, și care apoi formează un dop în intestinul animalului. Oamenii de știință care au ajuns la această concluzie, sa bazat foarte mult pe informațiile obținute de vânători pe urși. Ei au susținut că modul de putere, menționate mai sus, a dus la o „lipirea intestinului“, iar animalul pur și simplu nu a putut in timpul somnului pentru a petrece actul de defecare.

De fapt, nu este. Urșii nu mâncați nimic special înainte de hibernare. Ele sunt animale omnivore, încercați să consume alimente disponibile pentru ei, inclusiv fructe, legume, nuci, carne, pește, fructe de pădure și multe altele.

Și în timpul hibernare intestinului animalelor continuă să lucreze. Nu în modul activității anterioare, dar încă mai funcționează. Celulele continuă să împartă, secreția intestinală transportată. Toate acestea formează o cantitate mică de fecale, care sunt acumulate în intestinul animalului. Formată „plug“ în diametru de la 3,8 la 6,4 centimetri.

„Plută fecalii - este aceeași deșeuri, care sunt situate în intestinul animalului atât de mult timp încât pereții intestinali absorbi lichidul din masa, lasandu-l uscat și greu“, - a declarat site-ul Centrului America de Nord pentru Studiul de ursi. Astfel, organismul urs nu pierde apa necesară pentru ea, care își rezervă den, practic, imposibil de a umple.

Experții plasate în camera de vizuini poartă care înregistrează tot ceea ce se întâmplă în timpul somnului. După cum sa dovedit, fibre vegetale și lână sunt de multe ori o parte integrantă a cepului, deoarece ursul chiar și în timpul hibernării poate ridica ceva de la sol într-o peșteră sau poate linge blana.

Cum urșii de a menține corpul într-o stare de hibernare?

Fiecare animal este susținută de schimbul de materie și energie, care sunt furnizate de alimente consumate. Firește, stilul de viață mai activ și o procese fiziologice mai intense, mai „combustibil“ sub formă de produse alimentare trebuie să fie administrat. In corpul aceeași ședere în repaus în formă de hibernare, intensitatea tuturor proceselor metabolice sunt reduse la minim fiziologic. Adică, energia este cheltuit la fel de mult ca este necesar să se asigure că animalul a rămas în viață și că nu au existat procese degenerative în țesuturi și organe din cauza lipsei de energie. În general, această condiție poate fi comparat cu ceea ce se întâmplă în timpul unui somn normal, dar, desigur, este „exagerat“.

Consumatorul principal de energie în organism este creierul și mușchii (nu mai puțin de 2/3 din energia corpului). Dar, deoarece sistemul muscular este inactiv în timpul somnului, energia celulele sale primi doar atât cât este necesar pentru a menține existența lor. Prin urmare, pentru a „viteză mică“ începe să lucreze și alte organe, de asemenea, primesc foarte puțină energie. Sistemul digestiv, în esență, nimic pentru a digera (ca intestinul este aproape gol, după cum se menționează mai sus). De unde, atunci, ia cantitatea minimă de energie, care încă mai are nevoie de fiara? Se extrage din rezervele de grăsime și glicogen acumulate în perioada activă a anului. Acestea sunt consumate lent și sunt, de obicei lipsesc până în primăvară.

De altfel, bielele este destul de des acele ursi, care, în timpul verii „nu mănâncă.“ Au fost multe povești orale că tijele în anii apleci mai mult. Astfel, rezervele de grăsime și glicogen - principala sursă de energie. Un alt ingredient vital este oxigen. Dar, pentru că organismul maloaktiven, atunci ai nevoie de mult mai puțin oxigen. Astfel, rata respirației este mult redusă. Și dacă hibernează țesut al corpului necesită o cantitate foarte mică de oxigen și substanțe nutritive, iar sângele pe care le poartă, puteți muta mult mai lent. Prin urmare, ritmul cardiac este redus în mod semnificativ, și, în consecință, de asemenea, inima consumă mai puțină energie. Cu economisirea apei se datorează nu numai „înfundarea“ a intestinului, dar suspendarea efectivă a activității rinichilor.

Există și alte exemple de hibernare în rândul animalelor cu sânge cald?

Un astfel de aranjament, deoarece hibernarea urșilor este foarte neobișnuit ca un fenomen cu sânge cald, dar nu este unic. Ea are, de asemenea, ariciul latitudini temperate, locuitorii marmotele de stepă din Eurasia, unii membri ai familiei nevăstuică (Badger). Într-o iarnă deosebit de rece și de foame într-o astfel de stare poate cădea de veveriță și ratoni câini, dar nu pentru mult timp, iar procesele metabolice sunt încetinite așa cum se întâmplă cu urșii. În afară de hibernare (hibernare), este, de asemenea, o hibernare de vară (estivație). În ultima toamna, unii locuitori ai deserturile fierbinti (unele insectivore, rozătoare, marsupialele).

Acest lucru se întâmplă în cea mai tare perioade ale anului, atunci când producția de alimente și de apă sunt mult mai mari consumatoare de energie și, de fapt, ineficientă. Prin urmare, animalul mai ușor de hibernare și să aștepte condiții adverse. În plus față de hibernare sezonier este, de asemenea, de zi cu zi. Este tipic pentru unele cald zbor - colibri și lilieci. Faptul că unul și altul în timpul zborului fâlfâie foarte repede aripile lor. Datorită acestui zbor lor a devenit mai manevrabil, iar producția de alimente mai eficiente. Dar, pentru tot ceea ce în natură trebuie să fie plătită. Muschii lor de zbor consuma o cantitate mare de energie, care nu este suficient pentru o zi întreagă (în ciuda faptului că colibri, și lilieci pentru faza activă a zilei pentru a consuma alimente cu o greutate mai mult de jumătate propria sa greutate).

După cum puteți vedea, rata metabolismului ei pur și simplu enormă. Prin urmare, în timp ce dormi (și relaxare sub formă de somn necesare fiecare animal - este, de asemenea, un proces fiziologic normal și obligatoriu) mijloacele de subzistență reduse la parametrii care sunt comparabile cu cele observate la urși.

Ceea ce este diferit de starea de hibernare urșilor, de exemplu, suspendat de animație broaște?

In procesele fiziologice calde în timpul hibernare nu poate fi pe deplin „off“. Apoi, ei sunt cu sânge cald - trebuie să fie generate independent de căldură. O altă imagine poate fi observată în poichiloterm - procesele lor de viață aproape complet suspendate. Asta este, celulele organismului locuiesc aproape statutul de îngrijitor până la vremuri mai bune - atunci când soarele prigreet și să dea suficientă căldură care încălzește corpul. Acest lucru se întâmplă la toate amfibieni și latitudinile nordice mai temperate.

fapt cunoscut că indivizii tailed amfibienii Salamander siberian o dată au fost literalmente înghețate în gheață timp de mai multe decenii (!) După dezghețarea „prind viață“ și a simțit destul de normal. De asemenea, se încadrează în animație suspendată și șerpi hibernante și șopârle, dar corpurile lor nu sunt la fel de rezistente (îngheț, nu va transfera). Un alt exemplu - un pește viu în iazuri efemere în Africa, America de Sud și Australia, și îngropat în noroi, pentru o perioadă de secetă. Procesele care au loc în corpul lor în această perioadă sunt similare cu cele care apar la amfibieni - aproape suspendarea completă a vieții până la vremuri mai bune.

În ceea ce privește reptile țările tropicale, trebuie spus că, deși ele sunt cu sânge rece, dar se confruntă cu condițiile adverse acestea sunt mai asemănătoare cu cea din sânge cald - o reducere semnificativă a intensității proceselor fiziologice, dar nu se opresc (energia termică solară, deoarece suficient). reptile mari (crocodili, pitoni și boa), astfel, „restul“ până în anul digere prada mare mâncat.

Este posibil să se creeze în mod artificial un mod de hibernare pentru animalele care nu hibernează?

Nu. Aceasta este o stare anormală, care este similar cu comă.

Ca un astfel de mecanism ar putea apărea urși iernat? dacă un astfel de mecanism a fost elaborat pentru mai multe sute de mii de ani sau a apărut spontan?

Toate procesele fiziologice sunt controlate genetic. In timpul evolutiei unui anumit grup de persoane ar putea fi o caracteristică fiziologică, este un mod de somn special (zilnic, normal) în perioada rece a anului, însoțit de o ușoară scădere în activitatea fiziologică și o scădere a temperaturii corpului cu 1-2 grade.

Această caracteristică a acestor persoane a dat un avantaj în ceea ce privește mai economic în ceea ce privește consumul de energie, cu o cantitate mai mică de hrană pentru animale. Cu toate acestea, ea a început să dea atât de mult beneficiu de supravietuire, care, treptat, populația au fost doar astfel de mutanți. În viitor, selecția pe baza a continuat - somn au devenit mai lungi și mai profund, iar intensitatea procesului organismului reduce mai mult. În cele din urmă, animalele au învățat să echipeze vizuinile lor. Apropo, această caracteristică ar putea da un avantaj semnificativ, de asemenea, pentru că doar în timpul hibernării femela dă naștere la pui și ei sunt în acest moment în căldura și protecția, ascunse de ochii indiscreti. În general, evoluția fenomenului de hibernare a continuat (și, probabil, în curs de desfășurare) în timpul cursului la fel de mult ca și câteva sute de mii de ani. geektimes