Зимний и летний сон животных

Зимний и летний сон животных

Готовясь к зиме, одни виды животных запасаются пищей, другие предпринимают далекие и близкие путешествия - миграции, что спасает их от наступающих неблагоприятных условий. В этом разделе мы рассмотрим еще одно приспособление животных, которое избавляет их от необходимости запасаться кормом или отправляться в трудные и опасные путешествия, когда наступают суровые зимние или знойные летние дни. Это приспособление - зимний или летний сон.

Зимний сон. В состояние зимнего сна впадает много представителей животного мира. Особенно широко это явление распространено среди беспозвоночных животных, в частности среди насекомых, которым свойственна постоянная температура тела. У многих видов беспозвоночных, особенно насекомых, наследственно запрограммирован один жестокий, по нашим понятиям, обычай: после откладывания яиц - весной ли, осенью ли, создав поколение, они умирают. Другие из них, оплодотворенные осенью, проводят зиму в состоянии оцепенения, анабиоза, под корой деревьев, в хозяйственных или жилых строениях, словом, в подходящем укрытии. Весной просыпаются и, сделав кладку яиц, умирают, исполнив вековое веление инстинкта - продолжение рода.

Продолжение зимнего сна у разных видов бабочек различно. Так, согласно данным известного советского исследователя Н. И. Калабухова, бабочка павлиний глаз, например, спит 66 дней, а бабочка шелкопряда - 193. Пробуждаются они тоже при разных температурах воздуха: первая при +5,9° С, вторая при +8,6° С. Данные о других видах бабочек как в отношении продолжительности сна, так и в отношении температуры пробуждения различны. По данным Калабухова, зимний сон шелкопряда в отдельных географических районах имеет различную продолжительность: в Швейцарии - 162, Польше - 166, а под Москвой - 197 дней.

При самых различных условиях зимуют яйца, личинки и коконы различных видов насекомых. Например, бабочки имеют разную устойчивость к холоду в зависимости от возрастных стадий. Многие виды бабочек, например непарного шелкопряда и озимой совки, кладут яйца на ветви или стебли деревьев. Гусеница бабочки-златки зимует в специальном "зимнем гнезде", которое она сама плетет из паутины на стеблях 'И ветвях деревьев поздней осенью. Гусеница соснового шелкопряда, опасный вредитель сосновых насаждений, выходит из снесенных в конце лета яиц, но не успевает полностью развиться осенью и с наступлением холодов спускается вниз по ветвям и стеблям дерева на землю. Здесь она залезает под мох около корней, в щель или зарывается в почву, где впадает в состояние оцепенения - зимнего сна. Как только весенняя температура достигнет +4, +5° С, она снова поднимается на дерево и продолжает там свое развитие. Многие виды жесткокрылых зимуют во взрослом состоянии, тогда как другие-в стадии личинок и куколок. Многие взрослые насекомые, личинки и куколки впадают в состояние оцепенения под корой, опавшими листьями и мхом. Всем известное и очень полезное насекомое божья коровка проводит в зимней спячке около шести месяцев. Интересен цикл развития майского жука, который широко распространен у нас и хорошо всем известен. Взрослое насекомое переживает всего одну зиму, а на следующее лето умирает. Зато его личинка живет три года в почве, а на четвертый окукливается; осенью она превращается в жука, который продолжает лежать в почве и вылетает только на следующий год весной. Некоторые виды пауков проводят зиму в оцепенении во взрослом состоянии, другие осенью погибают, оставив потомство зимовать в стадии яиц.

В зимний сон впадают и многие виды земноводных. Озерные лягушки, например, предпринимают миграции протяженностью до 2 км, пока не найдут подходящего для зимовки места. Они выбирают в водоемах непромерзающие участки с подходящим кислородным режимом и проводят зиму на дне, зарываясь в ил. Наземные виды жаб, например обыкновенная жаба и чесночница, зимуют под камнями и пнями, в корнях деревьев, залезают в норки грызунов или кротов. Зимующие жабы тоже впадают в состояние анабиоза. Весной, после долгих месяцев своеобразного затворничества, когда первые лучи солнца растопят лед, они снова оживают. Отличаются от жаб хвостатые земноводные - тритоны, которые летом предпочитают воду, а зимой сушу, где прячутся под камнями, пнями, в корнях деревьев, в трещинах и норках.

Многие виды пресмыкающихся впадают в состояние настоящего зимнего сна. В зависимости от продолжительности зимнего периода их сон может длиться от 6 до 8 месяцев. Наземные пресмыкающиеся зимуют на суше, а водные зарываются в ил водоемов. Некоторые виды пресмыкающихся зимуют поодиночке под опавшими листьями, пнями, корнями, в трещинах земли, норах, дуплах деревьев, другие собираются группами. В удобных для зимовки местах порой собираются сотни змей, главным образом гадюк. Случается, что к ним в убежище заползают и неядовитые змеи, даже ящерицы. Такие зимовки могут находиться в подземных норах-пещерах, образовавшихся от сгнивших корней больших деревьев или пней. Иногда змеи зимуют в покинутых строениях или каменных карьерах.

Интересен зимний сон у птиц. Еще Аристотель отмечал в своей "Истории о животных", что некоторые виды птиц не улетают на юг и не покидают на зиму страны с умеренным климатом, а скрываются в укромных местах и норках, где проводят зиму в состоянии спячки. Позднее орнитологи полностью отвергли это утверждение как несостоятельное. В последние десятилетия ученые вновь вернулись к этому вопросу. Сейчас достоверно известно, что некоторые птицы действительно впадают в продолжительный зимний сон. Характерен в этом отношении один из видов козодоев, который встречается в западных штатах США. Еще с незапамятных времен индейцы района Скалистых гор знали, что эта птица впадает в зимний сон. Но ученые долго не принимали этот факт за достоверный. Лишь в 1947 г. два американских орнитолога Кулбуртсен и Йеджер обнаружили спящего козодоя в расщелине скалы. Позднее в течение 3 - 4 лет в этих местах работала специальная экспедиция. Наблюдения показали, что эти птицы находятся в состоянии оцепенения около трех месяцев. Не случайно индейцы называют козодоя "соней". Существует мнение, что белые куропатки на Шпицбергене и в Гренландии впадают в состояние временного оцепенения, особенно в холодные зимние дни. Известно также, что в холодные ночи впадают в состояние оцепенения - гипотермии - и некоторые виды колибри. Подобное состояние наблюдается также у птенцов стрижей. В случаях внезапного похолодания взрослые птицы отлетают южнее, а нелетный молодняк переживает трудные дни в своеобразной спячке.

В зимний сон впадают и многие виды млекопитающих. Стимулами для сна и глубокой спячки (с понижением температуры тела и торможением всех жизненных процессов) могут быть для млекопитающих неблагоприятные кормовые и температурные условия. Зимний сон характерен главным образом для млекопитающих-вегетарианцев, т. е. для тех, которые питаются в основном зеленой растительной пищей или семенами. Зимует в спячке большое число и насекомоядных млекопитающих и таких, в рацион которых входят мелкие позвоночные. Хищные млекопитающие обычно не впадают в зимний сон, исключение составляют бурый медведь, барсук, енот и енотовидная собака.

Различают три вида зимнего сна, сильно варьирующего у различных видов млекопитающих. Один из них - это неглубокий зимний сон, во время которого животное впадает в состояние легкого оцепенения и при этом температура тела снижается незначительно. Такой сон характерен для хищных млекопитающих - медведей, барсуков, енотов и енотовидных собак. При мягкой зиме и обилии пищи они могут и не засыпать на зиму или пробуждаться еще до наступления весны.

Некоторые животные впадают в полное оцепенение со значительным понижением температуры тела, но при потеплении они пробуждаются и бодрствуют. Такой тип зимнего сна характерен для летучих мышей, хомяков и бурундуков. Глубокая, непрерывная зимняя спячка характерна тем, что животные впадают в состояние полного анабиоза, при этом температура их тела остается пониженной на протяжении всего периода сна. Такая спячка характерна для ежей, сусликов, тушканчиков, некоторых видов летучих мышей. Она сопровождается глубокими физиологическими изменениями в организме животного, которое вынуждено голодать целые месяцы. Температура тела снижается почти до нуля, сердце работает очень медленно, делая лишь несколько ударов в минуту, дыхание становится редким, давление крови падает. Весной, после пробуждения, животному необходимо несколько часов, чтобы температура тела и все физиологические процессы пришли в норму. Зимний сон - важное биологическое приспособление животных, которое помогает им переносить неблагоприятные условия жизни, связанные с понижением температуры окружающей среды и временным недостатком пищи.

Во время зимнего сна суслик находится в состоянии глубокого оцепенения и ничего не чувствует, даже если человек возьмет его в руки

Летний сон. Летний сон характерен для меньшего числа видов животных. Это явление изучено еще недостаточно. Обычно летний сон животных связан с сезонной или периодически повторяющейся засухой, с выгоранием растительного покрова, который служит животным укрытием и пищей, с пересыханием водоемов. В таких случаях животные впадают в состояние оцепенения до наступления благоприятных дней. Летний сон характерен для некоторых видов рыб - обитателей пресноводных водоемов тропических и экваториальных областей. Представляет интерес и хорошо изучен летний сон двоякодышащих рыб: африканского вида протоптеруса и американского лепидосирена.

Протоптерус, который населяет пресные водоемы Центральной Африки и главные притоки Белого Нила, Конго и Замбии, бывает длиной до 2 м. В сухой период, когда водоемы, где обитают протоптерусы, высыхают, рыбы роют ямку в иле и располагаются на дне в специально расширенной для этого камере. Затем отделяют большое количество слизи, которая смешивается с глинистыми стенами камеры, в результате чего образуется нечто вроде кокона с дыхательным отверстием возле рта.

Другая двоякодышащая рыба, лепидосирен, обитает в прибрежных заболоченных местах бассейна Амазонки. В дождливый период она усиленно питается, накапливая жир на то время, когда оцепенеет, зарывшись в ил. Весь сухой период она находится в состоянии анабиоза, но одновременно дышит атмосферным воздухом. Если же водоем не пересыхает, она не впадает в сон. Здесь уместно вспомнить и еще одну рыбу, которая тоже спит летом. Это сравнительно маленький, длиной 18-26 см, вьюн, встречающийся в прибрежном заливе Дуная. При пересыхании водоема эта рыба зарывается в ил и находится в неподвижном состоянии до тех пор, пока в водоеме не появится снова вода. В это время вьюн дышит атмосферным воздухом, который поглощается им через рот. При недостатке растворенного в воде кислорода у вьюнов прекращается работа кишечника, стенки его покрываются густой сетью кровеносных сосудов, газовый обмен осуществляется за счет кишечника. Вьюн имеет и еще одну интересную особенность: он очень чувствителен к атмосферному давлению и при всяком изменении его становится неспокойным, выходит на поверхность воды. Живя в аквариуме, вьюн в таком состоянии часто выскакивает из воды.

В состояние летнего сна впадают и некоторые земноводные. Например, австралийская жаба подобно двоякодышащей рыбе в засуху прячется в круглой камере, которую устраивает в глине.

Африканская рыба протоптерус вырыла в тине норку и впала в состояние анабиоза в капсуле

Отдельные виды пресмыкающихся - обитатели тропических областей впадают в состояние летнего сна в неблагоприятное для них время. Когда водоемы полностью высыхают, они зарываются в ил и в состоянии оцепенения, без пищи ждут наступления дождей. Летний сон характерен для некоторых видов черепах, аллигаторов Южной Америки, африканских крокодилов и громадных змей - анаконд, которые живут на побережье Амазонки.

В состояние летнего сна впадают некоторые виды степных и пустынных млекопитающих, например суслики во время сильного летнего зноя, когда высыхают водоемы и выгорают травы. Насекомоядное млекопитающее тенрек, встречающийся на Мадагаскаре и еще на некоторых островах побережья Восточной Африки, впадает в типичное состояние летнего сна с мая по октябрь. Во время засух он спасается под землей. Камера гнезда, которую он сам выбирает, находится на глубине 30 см, в ней тенрек пережидает летнюю сушь в состоянии полного анабиоза. Пробуждается при наступлении дождливого периода. В сравнительно короткий летний сон (июнь - июль) впадает и суслик. Он засыпает, когда растения в песчаной степи и пустынных областях полностью высыхают^*. Краткий летний сон характерен и для некоторых видов летучих мышей. Это связано с отсутствием насекомых в знойные летние периоды или, наоборот, при похолоданиях.

^* (Суслики, сурки и тушканчики, впадающие в летний сон на территории СССР, осенью не пробуждаются. Их летняя спячка переходит в более глубокую зимнюю со значительным понижением температуры и торможением всех жизненных функций организма.)

Летний сон, подобно зимнему, - важное приспособление животных, приобретенное ими в эволюционном процессе. Он помогает им пережить неблагоприятный летний зной, в результате которого исчезает вода и не хватает пищи.