Весной в Северном полушарии медведи начинают пробуждаться. Они зевают, тянутся и встряхиваются. Все еще не полностью проснувшись после долгого сна, они блуждают под солнечными лучами, ощущая нарастающий голод. Неудивительно, ведь с прошлого осени они не пробовали ни кусочка пищи.
Для чего нужна спячка?
Снежная зима — это настоящая беда для большинства животных. С замерзшей земли исчезает еда. Дни становятся короткими и холодными, а ночи длиннее и еще более морозными.
Поиск пищи требует значительных затрат энергии, которые, возможно, не удастся восстановить найденной пищей (если такая вообще будет найдена). Некоторые животные, например, мигрирующие птицы, просто улетают на юг, спасаясь от зимних холодов. Другие стойко переносят холод. Множество из них погибает. А некоторые виды, такие как колибри, арктические белки и бурые медведи, впадают в спячку. Погружаясь в зимнюю спячку, животные уменьшают свои потребности в энергии до минимума.
Чем спячка отличается от сна?
Если бы спячка была обычным сном, любой мог бы в нее впасть. Вы вышли бы во двор в декабре, раскинули палатку и спали бы на здоровье. В апреле просыпаетесь, тянетесь и идете на завтрак. Очевидно, что вы не сможете так поступить: во-первых, не сможете проспать так долго, во-вторых, через несколько дней вам придется попить воды, в-третьих, вы просто замерзнете. Спячка, в отличие от обычного сна, представляет собой особое состояние. Это специальный механизм выживания, который позволяет снизить температуру тела и уменьшить частоту сердечных сокращений, чтобы сократить затраты энергии организма в течение холодного времени года.
Как утверждают ученые, есть животные, которые впадают в настоящую спячку, такие как суслики и другие мелкие существа, и такие, как медведи, которые впадают в неглубокую спячку. Мелкие животные, погружаясь в истинную спячку, быстро снижают частоту сердечных сокращений с 150-300 ударов в минуту до 7 ударов в минуту или даже меньше. У калифорнийских сусликов частота сердечных сокращений может упасть до одного удара в минуту. Температура их тела постепенно снижается до очень низких значений, иногда почти до 0 градусов Цельсия, хотя исходная температура тела мелких грызунов практически такая же, как у человека и составляет около 35 градусов Цельсия. В итоге их температура становится аналогичной температуре в норе.
Процесс спячки
Когда начинается спячка, животное словно умирает для внешнего мира. На впавшего в спячку зверька можно наступить, подбросить его в воздух, поймать, и он даже не издает звука. Однако маленькие спящие животные не находятся в «сонном» состоянии всю зиму подряд. Каждые несколько недель, а иногда даже раз в четыре дня, они пробуждаются от спячки, точно так же, как люди «отходят» после наркоза. Они пьют воду, иногда немного едят и справляют естественные нужды.
Они могут оставаться в бодрствующем состоянии до суток, после чего снова возвращаются в свое анабиотическое состояние. За период зимней спячки такие животные теряют в весе до 40 процентов.
Спячка у медведей
В отличие от этого, у медведей не происходит столь резких изменений в организме. Температура тела не снижается так сильно, а частота пульса остается на высоком уровне. Они достаточно ориентированы в пространстве и времени. Спячку медведей правильнее называть дремотой. Тем не менее, есть специалисты, которые считают, что медведи впадают в настоящую спячку, так как могут спать всю зиму, и даже дольше, не просыпаясь ни разу.
Медведь способен оставаться в берлоге, не касаясь ни еды, ни воды в течение семи месяцев. Например, бурый медведь, который является теплокровным животным, как и мы. Эти создания каждый год «прощаются с миром» на четыре месяца. Порой они уединяются в пещерах или устраивают берлоги в дуплах деревьев.
Некоторые медведи просто разравнивают листья и укрываются на земле. За зиму спящих медведей постепенно засыпает снегом. Как же медведи переносят столь длительное время без пищи и воды, да еще и в жестокие морозы? Медведь каким-то образом перестраивает свой организм, клетки начинают очень экономно расходовать энергию, поддерживая жизненные функции на необходимом минимальном уровне. Летом медведь не просто много ест, он объедается. Лето — это время переедания для него. За сезон у медведя накапливается слой жира до 15 сантиметров. Процесс летнего питания медведя очень схож с откормом жирной свиньи. В день медведь потребляет до 20000 калорий. Это эквивалентно тому, если бы вы ели по 10 завтраков, 10 обедов и 10 ужинов.
Жир — залог выживания
Жир — это основа выживания медведя во время зимней спячки. Когда медведь готовится к зиме, его организм подвергается определенным изменениям. В обычном состоянии, когда медведь спит, частота его сердечных сокращений составляет 40 ударов в минуту. По мере погружения в спячку частота сердечных сокращений снижается до восьми ударов в минуту. Температура тела падает на 5 градусов Цельсия. В этом смысле медведь значительно отличается от суслика, но если бы температура тела человека снизилась на 5 градусов Цельсия, это создало бы много проблем для домашнего врача.
Погруженный в спячку медведь поддерживает жизнедеятельность с минимальными затратами энергии. Вместо того чтобы получать её из пищи, 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 может поддерживать водный баланс за счет сжигания жира.
Поскольку медведь использует для спячки такие способы обмена веществ, которые не доступны, скажем, сусликам, его «сон» не столь глубок, как у мелких грызунов. Температура тела медведей никогда не опускается до температуры окружающей среды, а частота пульса не бывает слишком низкой. Что можно добавить к сказанному? Не пытайтесь трогать медведя, находящегося в спячке, это может быть опасно. Такой «спящий» медведь кажется безобидным и спокойным, но на самом деле он хорошо ориентируется в обстановке и готов к защите. У него часто даже открыты глаза.
У медведей, как говорят в народе, плохой характер, и когда они голодны, они способны съесть друг друга. Поэтому спящий медведь должен быть настороже, чтобы его не съел бродящий по лесу голодный медведь – шатун. Если бы температура тела медведя упала до температуры окружающей среды и он впадал бы в глубокую спячку, это подвергло бы его большим рискам. Поэтому медведь создал для себя особую форму спячки, которая лучше адаптирована к реальным жизненным условиям, чем настоящая спячка грызунов.
Спячка для людей
За лето медведь накапливает значительный слой жира, потребляя в день 20000 калорий. Ученые, исследующие механизмы зимней спячки животных, стремятся найти способы извлечения пользы для человека из своих открытий. Например, если удастся выделить химические вещества, которые помогают животным впадать в спячку, эти вещества можно было бы использовать для охлаждения человеческого тела во время некоторых хирургических операций.
