Hibernare, stare de amorțeală sau "somn profund", caracterizat printr-o scădere semnificativă a temperaturii corpului, a consumului de energie și a intensității tuturor proceselor fiziologice.
Animalele capabile să mențină temperatura corpului datorită producerii de căldură internă, numită endotermă - spre deosebire de ectoterme, care depinde de temperatura temperatura corpului. Endotermele sunt, în primul rând, toate sângele cu sânge cald, adică mamifere și păsări (animalele cu sânge cald și cu sânge rece sunt adesea numite homoiothermal și poikilothermic, respectiv). Hibernarea cu sânge cald poate fi definită ca endoterme heterotermale; heterotermie înseamnă o schimbare periodică a temperaturii, în acest caz - scăderea ei sub nivelul corespunzător unui stil de viață activ.
Hibernarea poate fi sezonieră. Cea mai renumită hibernare de iarnă, sau hibernare, durează de la toamnă la primăvară. Cu toate acestea, starea organismului pe parcursul acestei perioade nu rămâne neschimbată. Episoadele de amorțeală decelerare bruscă a proceselor fiziologice și scăderea maximă a temperaturii corpului alternează cu „încălzire“, atunci când producția de căldură internă este îmbunătățită și scurt „răgaz“ temperatură ridicată a corpului și metabolismul energetic normal (perioadele normothermia).
La speciile care se varsa in hibernare, temperatura corpului scade de obicei sub 10 ° C. Temperatura minimă de 3 ° C a fost înregistrată în popîndăi cu coadă lungă, cu toate că cele mai multe dintre aceste specii nu se încadrează sub 5 ° C. Intensitatea metabolismului (estimat prin consumul de O2 și excreția CO2 pe unitatea de timp), într-o stare de toropeală redus la aproximativ 5% din nivelul metabolismului bazal și nu se poate ajunge la nivelul chiar 1% tipic de a se comporta activ individuale. Hibernează mamifere de obicei mici: greutatea lor nu depășește 10 kg, iar în cele mai multe cazuri, de la 10 g la 1 kg.
Estivarea este o hibernare de vară asociată cu lipsa sezonieră a apei. Unele hibernare popândăul începe în cea mai tare moment al anului și continuă pe tot parcursul iernii, astfel încât limita dintre hibernare de vară și de iarnă petrec greu. Nu rămâne clar dacă există diferențe fiziologice între cele două state, cu excepția diferenței de temperatură a corpului, care este în mod clar mai mare în vara fierbinte decât în timpul iernii.
Acest tip de amortire este larg răspândită nu numai la mamifere, ci și la păsări, și pot apărea în orice moment al anului. Încetinirea proceselor fiziologice într-o hibernare de zi cu zi nu este la fel de semnificativ ca în sezon. Temperatura corpului scade, de obicei, la aproximativ 18 ° C, cu toate că în unele specii și scade sub 10 ° C, iar rata metabolică este de aproximativ o treime nivelul metabolismului bazal. O astfel de stupoare durează întotdeauna mai puțin de o zi. Specii hibernează, pot experimenta aceleași episoade scurte de amorțeală la începutul și la sfârșitul perioadei de hibernare, cu toate acestea, se pare a fi mecanismul fiziologic este diferit de cel de la o hibernare de zi cu zi, deoarece intensitatea metabolismului scade, de obicei mult mai mult. În medie, animalele cu hibernare zilnic mai mic de cei care l-au sezoniere: majoritatea în masă a acestora este de la 5 la '50
Mamifere și păsări. Sa folosit de faptul că hibernarea sezonieră și stupoarea sunt caracteristice doar unui număr mic de mamifere și păsări care trăiesc în zone cu climă rece. Cu toate acestea, toate speciile heteroterale noi sunt găsite în mod constant și se găsesc din Arctica până la tropice.
Printre păsările în hibernare, similar cu cel observat la mamifere, ruleaza poorwill comun (Phalaenoptilus nuttallii). În timpul perioadelor de stupoare, temperatura corpului este de aprox. 5 ° С, dar la fiecare câteva zile se ridică pentru o perioadă scurtă de timp. Hibernarea zilnică la păsări este destul de obișnuită, iar în timpul zilei se întâmplă pe timp de noapte; astfel de specii includ, de exemplu, porumbei, capre, hummingbirds, swifts, rinichi, nectari și manakins. Multe păsări au o noapte așa-numită "noapte". "Hipotermie nocturnă", adică mici (mai slabe decât în timpul somnului de o zi), încetinirea proceselor fiziologice și scăderea temperaturii corporale. Acestea din urmă, în acest caz se reduce cu aproximativ 5 ° C, iar rata metabolică este puțin sub nivelul metabolismului bazal sau îi corespunde, care totuși este de aproximativ jumătate din repaus metabolice zi păsări rata. hipotermie noapte observate în potârnichi, cinteze, vrăbii, beloglazok, medososov și multe alte păsări mici.
În rândul mamiferelor, hibernarea sezonieră este cunoscută la multe specii din toate cele trei subclase. Se observă în ouătoare (cu o singură trecere) vipere în Australia și cel puțin două familii de marsupiale - Australian possums pigmeu (Burramyidae) și oposum chilian (australis Dromiciops, familia Microbiotheriidae) în America de Sud. Într-o subclasă de hibernare sezoniere placentare cunoscut printre reprezentanții grupurilor de insectivores (aricii), lilieci (lilieci insectivore) și rozătoare (dormice, marmote, veverite, veverițe sol). Se pare că hibernarea de vară este specifică unor primate din Madagascar. Ceea ce este considerat a fi în hibernare carnivore mari (urși, bursuci), reprezintă de fapt un mod fundamental diferit fiziologic de stat numit de iarnă somn de iarnă sau de anorexie (pierderea poftei de mâncare). Temperatura corpului în acest caz este redusă cu doar câteva grade.
Hibernarea zilnică este răspândită în rândul animalelor mici. Este cunoscut pentru câteva familii de marsupiale din Australia (marsupialele carnivore, possums mici) și America de Sud (în oposum murine). Din placentară sa cada insectivores (scorpii), lilieci, lilieci de fructe, primate (lemuri mouse-ul), prădători (sconcsi, American Badger), rozătoare (Peromyscus, gerbilii) și scorpie elefant.
Reptile și alte animale. Starea de caracteristic toropeală sezoniere nu numai mamiferelor endotermice și păsări, dar și răspândite printre vertebrate ectoterme (pești, amfibieni, reptile) și nevertebrate (de exemplu, insecte si melci). Cu toate acestea ektotermov această stare este caracterizată prin aceea că animalul nu este capabil de a obține în mod activ cald din cauza producției de căldură internă și depinde în întregime de surse externe de căldură.
Invertebratele se caracterizează prin diferite forme de stupoare, cu o scădere semnificativă a intensității metabolismului. Unele gasteropode sunt capabile să o reducă cu 90% la o temperatură constantă în comparație cu starea activă. În absența oxigenului, rata proceselor metabolice din creveții saline este de numai 0,002% din nivelul corespunzător stării active. Amortele de iarnă la insecte sunt induse de temperatura scăzută a mediului, iar vara este o reacție la lipsa de apă și la căldură. Pe de altă parte, apar la o anumită etapă a diapazei ciclului lor de viață, adică perioada de dormit fiziologic și arestarea temporară a dezvoltării, de obicei nu este asociată cu factori de mediu specifici, ci este programată pur genetic.
Avantaje și dezavantaje. Principalul avantaj al hibernării și al altor stări de odihnă considerate este că acestea pot reduce semnificativ costurile energiei. Chiar dacă se ține seama de trezirea periodică, mamiferul petrece mai puțin de 15% din cantitatea de energie pe care o va lua pentru a-și menține temperatura normală a corpului în timpul iernii în timpul hibernării. Scala acestei economii este probabil cel mai bine ilustrată de faptul că multe fiare de hibernare există timp de 5-7 luni doar datorită rezervelor de grăsime acumulate înainte de debutul unui sezon nefavorabil.
Deficiențele potențiale ale stuporului de lungă durată includ posibilitatea de deces prin epuizare sau deshidratare a corpului. Pericolul este și înghețarea în frigul extrem sau lipsa rezervelor de energie necesare pentru termoreglarea. În perioada somnului profund, animalele sunt imobiliare și, prin urmare, fără apărare împotriva prădătorilor. Consecințele negative ale hibernării sezoniere sunt și slăbirea imunității și atrofiei mușchilor scheletici.
Regulatori factori. Debutul hibernării la multe specii este determinat de variația sezonieră a fotoperiodului, adică de raportul dintre timpul de lumină și întunericul zilei. Reducerea longitudinii zilei induce o diminuare a dimensiunilor organelor de reproducere la animale și începutul pregătirii lor pentru hibernare. Cu toate acestea, nu toate tipurile sunt caracterizate de fotoperiodism. De exemplu, multe popîndăi există o distinctă circanuală (okologodichny) bioritm care definește sezonul de hibernare, în general, indiferent de intervalul de zi. Pentru o serie de specii care locuiesc în habitate cu fluctuații imprevizibile ale factorilor de mediu, hibernația neregulată este caracteristică. Ei sunt capabili să cadă într-o amorțeală prelungită în orice moment al anului, când condițiile devin nefavorabile pentru viața activă.
Trimiteți-le prietenilor: