hogyan és miért hibernálnak az állatok: tények és mítoszok

lehet, hogy azt tanították, hogy a hibernáció az állatok szundikálásának egyik módja, és a téli hónapokban kerülik a hideggel való szembenézést, de valójában a hibernáció különbözik az alvástól.

mi a hibernálás? A hibernáció (1) egy hosszabb időszakot ír le, amelyben az állat anyagcseréje (2), pulzusa és légzése (3) lelassul, miközben testhőmérséklete rohamosan csökken, néha fagypont alatti hőmérsékletre (4). Az állatok hibernációba kerülnek, hogy energiát takarítsanak meg a rövid élelemellátás és a barátságtalan időjárás idején (5).

sok különböző állat hibernál, beleértve az emlősöket (6), a madarakat (7), sőt a halakat (8) is. A hibernációs folyamat meglephet, mert különbözik attól, amit a legtöbb embernek tanítottak róla.

a hibernálás nem ugyanaz, mint az alvás

sokan általában úgy gondolják, hogy a hibernáció hosszú téli alvás, de ez csak egy mítosz. Hogyan különbözik a hibernáció az alvástól? A hibernáció élettani változásai (9) meglehetősen súlyosak, és lehetővé teszik az állat számára, hogy energiát takarítson meg, és hosszú ideig táplálkozzon.

hibernáció alatt az állat anyagcseréje a normál szint 2% – ára (10) lelassul. Testhőmérsékletük akár -2,9 Celsius fokkal is csökkenhet. Ezzel szemben az emberi test hőmérséklete alvás közben csak kissé csökken (11).

az állatok légzési sebessége jelentősen lelassul a hibernálás során. Egyes hüllők, mint például a teknősök (12), teljesen abbahagyják a légzést. A pulzusszám is csökken. A mókusok például lelassíthatják pulzusukat néhány percenkénti ütésre (13). Ismét mindkét folyamat lassabb alvás közben, de közel sem olyan lassú, mint a hibernálás során.

a hibernálás és az alvás közötti legnagyobb különbség az agyi aktivitás. Alvás közben agyhullámaink megváltoznak, amikor az alvás szakaszain keresztül haladunk. A hibernáló állatoknál az agyhullám-aktivitás nagyon hasonlít, amikor ébren vannak, csak lassabban (14).

az állatokat nehéz felébreszteni a hibernációból. Ébredéskor alváshiányosnak tűnnek (15), és utána mély alvásra van szükségük. Az alvásból való ébredés viszont meglehetősen gyors folyamat, jó éjszakai pihenés után az alváshiány minimális.

végül az alvás abban különbözik a hibernációtól, hogy az alvás sok állat számára rendszeres, napi folyamat (bár nem minden). A hibernáció azonban napokig, hetekig, sőt hónapokig is eltarthat.

az állatok nem mindig mozdulatlanok a hibernáció alatt

mit csinálnak az állatok, amikor hibernálnak? Az állatok minden bizonnyal sok időt töltenek a hibernálás alatt, de ez nem minden. Sok állat rendszeresen felkel, hogy enni, menni a fürdőszobába,vagy akár szülni.

egyes állatok úgy készülnek fel a hibernációra, hogy idő előtt felépítik zsírtartalékaikat, míg mások ételt tárolnak (16). Az ételt tároló állatoknak olyan gyakran kell felébredniük, hogy enni és inni; ellenkező esetben az anyagcseréjük átégeti a zsírtartalékaikat (17), hogy minimális testhőmérsékletet tartsanak fenn

amikor egy hibernáló állat eszik, akkor is ki kell mennie a fürdőszobába — kivéve, ha medvék. A medvék újrahasznosítják a karbamidot (a vizelet salakanyagát), és a testzsírból származó vizet használják, ami lehetővé teszi számukra, hogy hidratáltak maradjanak. A nőstény medvék akár hibernáció alatt is szülhetnek (18).

nem csak a medvék hibernálnak

a medvék minden bizonnyal a hibernáció kabalája, de ez egy olyan cím, amelyet nem igazán érdemeltek ki. A hibernáló állatok többségével ellentétben a medvék nem tapasztalnak súlyos testhőmérsékletcsökkenést. Tehát a medvék hibernálnak? Gyakorlatilag nem. Azonban belépnek a torporba.

a torpor alatt az állatok sok olyan fiziológiai változást mutatnak, mint a hibernáció során, beleértve a csökkent anyagcsere aktivitást, a légzést és a pulzusszámot. A torpor azonban rövid távú lehet, néhány órán át tarthat. Ezzel a definícióval a hibernáció kiterjesztett torpor.

egyes állatok hónapokig hibernálnak, beleértve a medvéket, a mókusokat, a makikat (19), a mókusokat, az egereket, a mormotákat, a gyíkokat (20), a kígyókat (21) és a denevéreket. Néhány denevér azonban napi rendszerességgel lép be a kábulatba, csakúgy, mint néhány madárfaj, például a chickadees és a kolibri.

azok az állatok, amelyek kábulatba esnek, rendszeresen fogyasztanak hatalmas mennyiségű energiát a nap folyamán, repülve, étkezve és melegen tartva. Az energiájuk napi néhány órára történő megőrzése segít életben maradni a hidegebb hónapokban. A vándorló madarak is beléphetnek torpor hogy energiát takarítson meg repülés előtt.

a hibernálás valójában gyakoribb (22), mint a torpor a kisebb állatoknál, sőt növelheti túlélési arányukat. A kis méretű, hibernált állatok túlélési aránya 15% – kal magasabb (23) és 50% – kal hosszabb, mint a hasonló méretű, nem hibernált állatoké. A tudósok elmélete szerint ez azért lehet, mert a hibernált állatokat kevésbé valószínű, hogy észreveszik, hallják vagy szagolják a ragadozók.

nem minden állat hibernál ugyanúgy

az állatok különböző módon készülnek fel a hibernációra. A mókusok és a mókusok diót gyűjtenek, míg a medvék sokat esznek, hogy felépítsék zsírtartalékaikat.

a hibernáló állatok ugyanúgy szeretik a hangulatos pihenőhelyet, mint mi, de a “hangulatos” meghatározásuk változhat. A mókusok és a makik helyet találnak egy fán, és levelekkel és sárral szigetelik, míg a kígyók összebújnak. A denevérek talán a legváltozatosabbak a hibernációs helyek (hibernaculumok) kiválasztásában, és a barlangokban, padlásokon, bányaaknákban és hidak alatt a kábultság varázslatait élvezhetik.

a különböző állatok különböző ideig hibernálnak. A medvék és a trópusi makik akár hét hónapig is hibernálhatnak a fákon, míg egyes denevérek 40 napig hibernálhatnak.

hidegvérű fajként a hüllők nem képesek úgy szabályozni testhőmérsékletüket,mint az emlősök. A hibernálás helyett brumálnak. A brumáció során a teknősök, kígyók és békák a föld alatt vagy a víz alatt rejtőznek, hogy melegen maradjanak. Amikor felmelegszik, felkavarhatják a napot, mint a fekete-fehér Tegu gyíkok Floridában.

az állatok nem csak télen hibernálnak

sok állat hibernál a hőmérséklet-változásokra reagálva. Lehet, hogy hibernálnak, amikor az időjárás hideg lesz, mert a téli hónapok több energiát igényelnek, és az élelmiszerellátás csökken. Az élelmiszerhiány azonban az évek más időszakaiban is előfordulhat. Például az ausztráliai echidnas (24) tűz után torporba lép, hogy túlélje, amíg az élelmiszer-ellátás feltöltődik.

míg a hideg hónapok sok hibernáló állatot fenyegetnek, a túl forró vagy túl száraz időjárás másokat is fenyegethet. Amikor nyáron túl meleg lesz, egyes fajok estivációba lépnek (25) a túléléshez, ami alapvetően hibernáció a nyár folyamán. A tüdőhalak a folyópartok iszapjába süllyednek, lehetővé téve számukra, hogy akár 2 évig is hűvösek és nedvesek maradjanak.

bár a hibernáció különbözik az alvástól, a hibernáció csak egy a sok közül, ahogyan az állati alvás és pihenés különbözik a miénktől. Minden állatnak megvannak a maga egyedi alvási igényei és stílusai. Például egyes állatok állva aludhatnak, míg mások nyitott szemmel aludhatnak. Egyes állatok egyszerre csak néhány percig alszanak, míg mások, mint az oroszlánok, órákig aludhatnak.