Причины существования мнимой смерти

Зимней спячке млекопитающих предшествует определенная физиологическая подготовка организма. Она состоит прежде всего в накоплении запасов жира, главным образом под кожей, в полостях тела, на всей протяженности кишок, в грудной области (бурая жировая ткань)

Некоторые млекопитающие, например хомяки (Cricetus cricetus и Mesocricetus auratus) и бурундуки (Tamias sibiricus), не накапливают больших запасов жира, а делают запасы пищи в своем убежище, чтобы пользоваться ими в периоды своего краткого пробуждения зимой

Во время зимней спячки все виды млекопитающих лежат неподвижно в своих норах, свернувшись в клубок. Так лучше всего сохранить тепло и ограничить теплообмен с окружающей средой. Зимние квартиры многих млекопитающих — это естественные пустоты стеблей и дупла деревьев. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 – Диапауза

Диапауза (от др.-греч. διάπαυσις — перерыв, остановка) — состояние физиологического торможения обмена веществ и остановки формообразовательных процессов. Сигнал к переходу в диапаузу — это уменьшение продолжительности светового времени суток.

Во время диапаузы повышается устойчивость организма к действию неблагоприятных внешних условий, например насекомые становятся устойчивыми к инсектицидам. Окончание диапаузы связано с изменениями в организме, которые могут определяться длительным действием низкой зимней температуры; диапауза обеспечивает морозостойкость и зимовку организмов. В условиях засушливого климата субтропиков и тропиков наблюдается летняя диапауза — так называемая эстивация, например у розового червя и хлопковой совки.

Диапауза может наступать на стадии яйца, личинки или взрослого насекомого (имаго). Каждому виду свойственна своя диапаузирующая стадия. У каждого биологического вида диапауза приурочена к определённой фазе развития. Эмбриональная диапауза — период покоя на стадии яйца между оплодотворением и дроблением или по окончании дробления — наблюдается у коловраток, низших ракообразных, саранчовых, тутового шелкопряда, у ряда млекопитающих, относящихся к 7 отрядам, например у грызунов, хищных (соболь, норка и др.). Личиночная диапауза проявляется, например, у бабочки боярышницы, зимующей в стадии гусеницы на деревьях. Куколочная диапауза наблюдается у капустной белянки и капустной совки, зимующих в стадии куколки на деревьях и в почве. Имагинальная диапауза (на фазе имаго) наблюдается у комаров, жуков-листоедов (колорадский жук) и др. насекомых; при ней может сохраняться подвижность животного, но прекращается созревание половых продуктов. Чаще всего диапауза зависит от экологии вида. Даже у очень близких видов одного рода, но живущих в разных условиях, диапауза бывает на разных фазах развития, а у видов неродственных семейств — на одной и той же фазе, если они имеют сходный образ жизни.

Различают диапаузу обязательную, или облигатную, и необязательную, или факультативную. Обязательная диапауза обеспечивает прохождение в течение года только одной генерации. Она свойственна насекомым с годичным циклом развития, обычным обитателям лесов умеренного пояса.

 

 

 

6 – Оцепенение

 

Оцепенение животных (разновидность анабиоза, при которой организм может вернуться к активному состоянию без воздействия внешних факторов) – состояние резко пониженной жизнедеятельности, наступающее у холоднокровных животных как приспособление к переживанию неблагоприятных условий внешней среды, особенно к недостатку тепла, влаги и пищи.

При оцепенении животное неподвижно, прекращает питаться; газообмен и другие физиологические процессы у него резко замедляются. Зимнее оцепенение наступает при понижении температуры окружающей среды, оно характерно для животных северных и умеренных широт, в том числе, многих наземных и водных беспозвоночных, рыб, земноводных (лягушек, тритонов, жаб), пресмыкающихся (ящериц, змей). Одни прячутся под кору деревьев, под опавшую листву, забираются в дупла, в норы грызунов, под камни, зарываются в землю и мох, другие закапываются в ил. Животные впадают в оцепенение при разной температуре воздуха; так, некоторые насекомые, рыбы, земноводные впадают в оцепенение при температуре ниже +15° – +10° градусов Цельсия. Другие – лишь при 0° градусов Цельсия. Длительность оцепенения в значительной степени зависит от климатических условий, от количества питательных веществ, накопленных в организме перед впадением в оцепенение. У животного в состоянии оцепенения температура тела почти не отличается от температуры окружающей среды и лишь изредка понижается ниже 0° градусов Цельсия. Однако большинство животных, впадающих в оцепенение, способно к переохлаждению, то есть к понижению температуры ниже 0° градусов Цельсия, без образования льда за счет накопления в клетках и межклеточном пространстве антифризов. Летнее оцепенение встречается значительно реже и связано с наступлением засухи. Некоторые рыбы (например, двоякодышащие), земноводные и пресмыкающиеся впадают в оцепенение при высыхании водоёмов, в которых они обитают; некоторые наземные улитки и пресмыкающиеся, например, степные черепахи, впадают в оцепенение при выгорании растительности. При впадении в летнее оцепенение животные или высыхают (теряют очень много воды), или прячутся во влажные убежища (например, зарываются в ил).

Состоянию оцепенения обычно предшествует накопление в организме антифризов, например, у паразитической осы (Bracon cephi) концентрация глицерина к зиме достигает 30% от веса свободной воды в организме (5 молей на 1 кг воды), а к весне вновь уменьшается. Это огромное количество растворенного глицерина снижает температуру замерзания жидкости, заполняющей сосуды и межклеточное пространство ( гемолимфы) до -17,5° градусов Цельсия, а температура, до которой может быть переохлаждена гемолимфа (точка её переохлаждения), снижается в еще большей степени. В результате чего личинка осы Bracon cephi может быть охлаждена без образования льда до -47,2° градусов Цельсия. Удалось выделить и детально изучить антифриз, содержащийся в крови антарктической рыбы трематомус. Этот антифриз по своей химической природе представляет собой белок включающий в свою молекулу цепочки сахаров ( гликопротеид), и, находясь в крови, даже в ничтожной концентрации предотвращает образование льда в воде в 200 – 500 раз более эффективно, чем поваренная соль (хлористый натрий).

У некоторых птиц под влиянием низкой температуры может на небольшой срок снижаться температура тела и наступать состояние, сходное с оцепенением холоднокровных животных. Изучение оцепенения имеет большое практическое значение для разработки методов борьбы с вредителями сельского хозяйства, переносчиками заболеваний человека и т. п.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Заключение.

 

Основное преимущество анабиоза и других состояний покоя у животных состоит в том, что они позволяют существенно снизить энергозатраты. Даже если учитывать периодические пробуждения во время зимней спячки, млекопитающие тратят менее 15 % того количества энергии, которая потребовалась бы ему зимой для поддержания нормальной температуры тела. Масштабы такой экономии, вероятно, лучше всего иллюстрирует тот факт, что многие впавшие в спячку звери в течение 5-7 месяцев существуют исключительно за счет жировых запасов, накопленных перед наступлением неблагоприятного сезона.

 

В состоянии анабиоза у животного полностью отключаются механизмы регуляции обмена веществ и животное «умирает». Но как только неблагоприятные условия внешней среды изменяются в благоприятную сторону, оно «воскресает». Во время мнимой смерти организм не растет и не стареет, он останавливается в развитии.  В состоянии анабиоза животные могут провести намного больше лет, чем они бы прожили в естественном состоянии, с нормальной регуляцией обмена веществ.

 

К потенциальным недостаткам долгосрочной спячки относится возможность гибели от истощения или от иссушения организма. Опасность представляет  также промерзание пре экстремальном похолодании, или недостатке энергетических резервов, необходимых для терморегуляции, тогда как при впадении в состояние анабиоза эти факторы не важны.

 

В период глубокой спячки животные неподвижны, а значит беззащитны перед хищниками. К отрицательным последствиям мнимой смерти относятся также ослабление иммунитета и атрофия скелетных мышц.

 

Анабиоз, спячка, диапауза, оцепенение – это защитные факторы, которые возникли в ходе эволюции для того, чтобы организмы, населяющие нашу планету, смогли выжить при неблагоприятных воздействиях внешних факторов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Список литературы.

 

 

1) Голдовский А. М. Анабиоз и его  практическое значение. - Л.. Наука, 1986. 

2) Денков Веселин. На грани жизни (Об анабиозе у животных) М. Знание, 1988.

 
        3) Калабухов Н. И. Спячка млекопитающих. - М.. Наука. 1985.

 

4) Колесов С. Г. Анабиоз патогенных микроорганизмов. - М.: Сельхозгиз. 1956. 

5) Колпаков М. Г. и др. Механизмы  сезонных ритмов кортикостероидной  регуляции зимоспящих. -  Новосибирск.: Наука, 1974. 
 
 
        6) Наумов С. П., Кузякин А. П. Жизнь животных в 6т.- М.: Просвещение, 1969—1971. 

7) Рапопорт А. И. Анабиоз, приостановленная  жизнь. Рига, изд: Зинатне. 1984 г.

 

8) Слоним А. Д. Физиологическая адаптация  к теплу и холоду. - Л.: Наука, 1969. 

9) Слоним А. Д. Экологическая физиология  животных. -  Ч. III. - Л.: Наука, 1982.  

10) Ушатинская Р. С. Скрытая жизнь  и анабиоз. М. Наука, 1990

 

11)Шариков К. Е. Необыкновенные явления  в растительном и животном  мире. - Минск: Ураджай, — 1978. 

12) Шмидт П. В. Анабиоз. - 4-е изд. -Изд. АН СССР. - М.-Л., 1955.  

13) Шумаков В. И. Моделирование физиологических систем организма. - М.: Медицина, 1971.