jak a proč zvířata hibernace: fakta a mýty

možná jste se naučili, že hibernace je způsob, jak zvířata odložit a vyhnout se chladu během zimních měsíců, ale ve skutečnosti se hibernace liší od spánku.

co je hibernace? Hibernace (1) popisuje delší časové období, ve kterém metabolismus zvířete (2), srdeční frekvence a dýchání (3) zpomalují, zatímco jejich tělesná teplota prudce klesá, někdy na teploty pod bodem mrazu (4). Zvířata vstupují do hibernace, aby šetřila svou energii v době krátkého zásobování potravinami a nehostinného počasí (5).

mnoho různých zvířat přezimuje, včetně savců (6), ptáků (7) a dokonce i ryb (8). Proces hibernace vás může překvapit, protože se liší od toho, co se o něm většina lidí naučila.

hibernace není stejná jako spánek

mnoho lidí běžně považuje hibernaci za dlouhý zimní spánek, ale to je jen mýtus. Jak se hibernace liší od spánku? Fyziologické změny hibernace (9) jsou poměrně závažné a jsou navrženy tak, aby umožnily zvířeti šetřit energii a přežít bez jídla po dlouhou dobu.

během hibernace se metabolismus zvířete zpomaluje až na 2% (10) normálních hladin. Jejich tělesná teplota může klesnout až o -2,9 stupně Celsia. Naproti tomu teploty lidského těla během spánku klesají jen mírně (11).

rychlost dýchání zvířete se během hibernace výrazně zpomaluje. Někteří plazi, jako želvy (12), přestanou dýchat úplně. Srdeční frekvence je také snížena. Například veverky mohou zpomalit srdeční frekvenci na několik úderů za minutu (13). Oba tyto procesy jsou opět pomalejší během spánku, ale zdaleka tak pomalé jako během hibernace.

největší rozdíl mezi hibernací vs. spánkem je mozková aktivita. Během spánku se naše mozkové vlny mění, když procházíme fázemi spánku. U hibernačních zvířat vypadá aktivita mozkových vln podobně, jako když jsou vzhůru, jen pomaleji (14).

zvířata se obtížně probouzejí z hibernace. Po probuzení se jeví jako bez spánku (15) a poté musí dohnat hluboký spánek. Probuzení ze spánku je naopak poměrně rychlý proces a po dobrém nočním odpočinku je deprivace spánku minimální.

konečně, spánek se liší od hibernace v tom, že spánek je pravidelný, denní Proces pro mnoho zvířat (i když ne všechny). Hibernace však může trvat dny, týdny a dokonce měsíce.

zvířata nejsou vždy během hibernace

co dělají zvířata, když hibernace? Zvířata jistě tráví spoustu času ležet v klidu během hibernace, ale to není vše, co dělají. Mnoho zvířat bude pravidelně vstávat, aby mohlo jíst, jít do koupelny nebo dokonce porodit.

některá zvířata se připravují na hibernaci tím, že si předem vybudují své tukové zásoby, zatímco jiná ukládají jídlo (16). Zvířata, která ukládají jídlo, se musí tak často probudit, aby mohla jíst a pít; jinak jejich metabolismus spálí jejich tukové zásoby (17), aby si udrželi minimální tělesnou teplotu

když hibernační zvíře jí, budou také muset jít do koupelny-pokud to nejsou medvědi. Medvědi recyklují svou močovinu (odpadní produkt moči) a používají vodu z tělesného tuku, což jim umožňuje zůstat hydratovaní. Samice medvědů mohou dokonce porodit (18) během hibernace.

nejsou to jen medvědi, kteří hibernují

medvědi jsou určitě maskotem hibernace, ale je to titul, který opravdu nezískali. Na rozdíl od většiny hibernačních zvířat medvědi nezaznamenávají prudký pokles tělesné teploty. Takže medvědi hibernují? Technicky vzato ne. Nicméně, vstupují do torpor.

během strnulosti vykazují zvířata mnoho stejných fyziologických změn jako během hibernace, včetně snížené metabolické aktivity, dýchání a srdeční frekvence. Nicméně, torpor může být krátkodobý, trvající několik hodin. Podle této definice je hibernace rozšířena.

některá zvířata přezimují měsíce najednou, včetně medvědů, veverek, lemurů (19), chipmunků, myší, svišťů, ještěrek (20), hadů (21) a netopýrů. Někteří netopýři, nicméně, vstoupit torpor na denní bázi, stejně jako některé druhy ptáků, jako chickadees a kolibříci.

zvířata, která vstupují do torpora, pravidelně spotřebovávají obrovské množství energie během dne tím, že létají, jedí a zůstávají v teple. Zachování jejich energie jen několik hodin denně jim pomáhá zůstat naživu během chladnějších měsíců. Migrující ptáci mohou také vstoupit do strnulosti, aby šetřili energii před letem.

hibernace je ve skutečnosti častější (22) než torpor u menších zvířat a může dokonce zvýšit jejich míru přežití. Malá zvířata, která hibernují, mají o 15% vyšší míru přežití (23) a o 50% delší životnost než zvířata podobné velikosti, která hibernaci nemají. Vědci se domnívají, že to může být proto, že zvířata, která hibernují, jsou méně pravděpodobné, že budou spatřena, slyšet, nebo cítit dravci.

ne všechna zvířata hibernují stejným způsobem

zvířata se připravují na hibernaci různými způsoby. Veverky a Chipmunkové shromažďují ořechy, zatímco medvědi jedí hodně, aby si vybudovali tukové zásoby.

hibernační zvířata milují útulné místo k odpočinku stejně jako my, ale jejich definice „útulného“ se může lišit. Veverky a lemuři najdou místo na stromě a izolují ho listy a blátem, zatímco hadi se k sobě přitulí. Netopýři jsou možná nejrozmanitější ve výběru hibernačních míst (známých jako hibernaculum) a najdete je, jak si užívají kouzla torpora v jeskyních, podkroví, důlních šachtách a pod mosty.

různá zvířata hibernace pro různé délky času. Medvědi a tropičtí lemuři mohou hibernaci na stromech po dobu až sedmi měsíců, zatímco někteří netopýři mohou hibernaci po dobu 40 dnů.

jako chladnokrevný druh nemohou plazi regulovat svou tělesnou teplotu stejným způsobem jako savci. Místo hibernace se brumují. Během brumation, želvy, hadi, a žáby hrabat pod zemí nebo pod vodou, aby zůstali v teple. Když se zahřeje, mohou se probudit, aby si trochu slunce, jako černé a bílé Tegu ještěrky dělat na Floridě.

zvířata nejen hibernace v zimě

mnoho zvířat hibernace v reakci na změny teploty. Mohou přezimovat, když se počasí ochladí, protože zimní měsíce vyžadují více energie a zásobování potravinami má tendenci se zmenšovat. Nedostatek potravin však může nastat v jiných obdobích let. Například echidnas (24) v Austrálii vstoupí po požáru do torpor, aby přežili, dokud se jejich zásoby potravin nenaplní.

zatímco chladné měsíce ohrožují mnoho hibernačních zvířat, počasí, které je příliš horké nebo příliš suché, může ohrozit ostatní. Když je v létě příliš horké, některé druhy vstupují do estivace (25), aby přežily, což je v podstatě hibernace během léta. Estivující lungfish se vrhá do bahna břehů řek, což jim umožňuje zůstat chladné a vlhké po dobu až 2 let.

přestože se hibernace liší od spánku, hibernace je jen jedním z mnoha způsobů, jak se spánek a odpočinek zvířat liší od našeho. Každé zvíře má své vlastní jedinečné potřeby spánku a styly. Například některá zvířata mohou spát ve stoje, zatímco jiná mohou spát s jedním okem otevřeným. Některá zvířata spí jen několik minut najednou, zatímco jiná, jako lvi, mohou spát hodiny a hodiny.