jak i dlaczego zwierzęta hibernują: fakty i mity

być może nauczono Cię, że hibernacja to sposób, w jaki zwierzęta mogą drzemać i unikać zimna w miesiącach zimowych, ale w rzeczywistości hibernacja różni się od snu.

co to jest hibernacja? Hibernacja (1) opisuje dłuższy okres czasu, w którym metabolizm zwierzęcia (2), tętno i oddychanie (3) zwalniają, podczas gdy temperatura ich ciała gwałtownie spada, czasami do temperatury poniżej zera (4). Zwierzęta wchodzą w stan hibernacji, aby oszczędzać energię w czasach braku pożywienia i nieprzyjaznej pogody (5).

wiele różnych zwierząt hibernuje, w tym Ssaki (6), ptaki (7), a nawet ryby (8). Proces hibernacji może cię zaskoczyć, ponieważ różni się od tego, czego nauczono większość ludzi.

Hibernacja to nie to samo co Spanie

Wiele osób uważa hibernację za długi sen zimowy, ale to tylko mit. Czym hibernacja różni się od snu? Fizjologiczne zmiany hibernacji (9) są dość poważne i mają na celu umożliwienie zwierzęciu oszczędzania energii i przetrwania bez jedzenia przez długi czas.

podczas hibernacji tempo metabolizmu zwierzęcia spowalnia nawet do 2% (10) normalnego poziomu. Temperatura ich ciała może spaść nawet o -2,9 stopnia Celsjusza. Natomiast temperatura ludzkiego ciała spada tylko nieznacznie (11) podczas snu.

oddychanie zwierzęcia znacznie spowalnia podczas hibernacji. Niektóre gady, takie jak żółwie (12), całkowicie przestają oddychać. Tętno jest również zmniejszona. Wiewiórki, na przykład, mogą spowolnić swoje tętno do zaledwie kilku uderzeń na minutę (13). Ponownie, oba te procesy są wolniejsze podczas snu, ale nie są tak powolne, jak podczas hibernacji.

największą różnicą pomiędzy hibernacją a snem jest aktywność mózgu. Podczas snu nasze fale mózgowe zmieniają się podczas przechodzenia przez etapy snu. U hibernujących zwierząt aktywność fal mózgowych wygląda podobnie, gdy są przytomne, po prostu wolniej (14).

zwierzęta są trudne do obudzenia z hibernacji. Po przebudzeniu wydają się pozbawione snu (15), a potem muszą dogonić głęboki sen. Z drugiej strony budzenie się ze snu jest dość szybkim procesem, a po dobrym odpoczynku nocnym brak snu jest minimalny.

wreszcie, sen różni się od hibernacji tym, że sen jest regularnym, codziennym procesem dla wielu zwierząt (choć nie wszystkich). Hibernacja może jednak trwać dni, tygodnie, a nawet miesiące.

zwierzęta nie zawsze są w stanie hibernacji

co robią zwierzęta podczas hibernacji? Zwierzęta z pewnością spędzają dużo czasu leżąc nieruchomo podczas hibernacji, ale to nie wszystko, co robią. Wiele zwierząt okresowo wstaje, aby jeść, iść do łazienki, a nawet rodzić.

niektóre zwierzęta przygotowują się do hibernacji, gromadząc rezerwy tłuszczu z wyprzedzeniem, podczas gdy inne przechowują żywność (16). Zwierzęta, które przechowują żywność, muszą budzić się co jakiś czas, aby jeść i pić; w przeciwnym razie ich metabolizm spali rezerwy tłuszczu (17), aby utrzymać minimalną temperaturę ciała

kiedy hibernujące zwierzę zjada, muszą również iść do łazienki-chyba że są niedźwiedziami. Niedźwiedzie poddają recyklingowi mocznik (produkt odpadowy moczu) i wykorzystują wodę z tkanki tłuszczowej, co pozwala im pozostać nawodnionym. Samice niedźwiedzi mogą nawet rodzić (18) podczas hibernacji.

to nie tylko niedźwiedzie hibernują

niedźwiedzie są z pewnością maskotką hibernacji, ale to tytuł, na który nie zasłużyli. W przeciwieństwie do większości hibernujących zwierząt, niedźwiedzie nie doświadczają poważnego spadku temperatury ciała. Niedźwiedzie hibernują? Technicznie nie. Jednak wchodzą w torpor.

podczas torpor zwierzęta wykazują wiele takich samych zmian fizjologicznych, jak podczas hibernacji, w tym zmniejszoną aktywność metaboliczną, oddychanie i tętno. Jednak torpor może być krótkotrwały, trwający kilka godzin. Według tej definicji hibernacja jest przedłużona.

niektóre zwierzęta hibernują przez miesiące, w tym niedźwiedzie, wiewiórki, lemury (19), wiewiórki, myszy, świstaki, jaszczurki (20), węże (21) i nietoperze. Niektóre nietoperze jednak na co dzień wpadają w marazm, podobnie jak niektóre gatunki ptaków, jak pisklęta i kolibry.

zwierzęta, które wchodzą w torpor regularnie zużywają ogromne ilości energii w ciągu dnia, latając, jedząc i utrzymując ciepło. Oszczędzanie energii przez zaledwie kilka godzin dziennie pomaga im przetrwać w chłodniejszych miesiącach. Migrujące ptaki mogą również wejść w odrętwienie, aby zaoszczędzić energię przed rozpoczęciem lotu.

hibernacja jest w rzeczywistości bardziej powszechna (22) niż u mniejszych zwierząt, a nawet może zwiększyć ich przeżywalność. Małe zwierzęta, które hibernują, mają o 15% wyższy wskaźnik przeżycia (23) i o 50% dłuższą żywotność niż zwierzęta o podobnej wielkości, które nie hibernują. Naukowcy teoretyzują, że może to być spowodowane tym, że zwierzęta hibernujące są mniej podatne na zauważenie, usłyszenie lub powąchanie przez drapieżniki.

nie wszystkie zwierzęta hibernują w ten sam sposób

zwierzęta przygotowują się do hibernacji na różne sposoby. Wiewiórki i wiewiórki zbierają orzechy, podczas gdy niedźwiedzie jedzą dużo, aby zbudować swoje rezerwy tłuszczu.

hibernujące zwierzęta uwielbiają przytulne miejsce do odpoczynku, tak jak my, ale ich definicja „przytulnego” może się różnić. Wiewiórki i lemury znajdują miejsce na drzewie i izolują je liśćmi i błotem, podczas gdy węże przytulają się razem. Nietoperze są prawdopodobnie najbardziej zróżnicowane pod względem wyboru miejsc hibernacji (znanych jako hibernaculums) i można je znaleźć w zaklęciach odrętwienia w jaskiniach, strychach, szybach kopalnianych i pod mostami.

różne zwierzęta hibernują przez różny czas. Niedźwiedzie i lemury tropikalne mogą hibernować na drzewach do siedmiu miesięcy, podczas gdy niektóre nietoperze mogą hibernować przez 40 dni.

jako gatunek zimnokrwisty, gady nie mogą regulować temperatury ciała w taki sam sposób, jak ssaki. Zamiast hibernacji, brumate. Podczas brumacji żółwie, węże i żaby zakopują się pod ziemią lub pod wodą, aby pozostać ciepłym. Kiedy się rozgrzeje, mogą się obudzić, aby uzyskać trochę słońca, jak czarno-białe jaszczurki Tegu na Florydzie.

zwierzęta nie tylko hibernują zimą

wiele zwierząt hibernuje w odpowiedzi na zmiany temperatury. Mogą hibernować, gdy pogoda robi się zimna, ponieważ zimowe miesiące wymagają więcej energii, a podaż żywności ma tendencję do zmniejszania się. Jednak niedobory żywności mogą wystąpić w innych porach roku. Dla przykładu, echidnas (24) w Australii wejdzie w torpor po pożarze, aby przetrwać aż do uzupełnienia zapasów żywności.

podczas gdy zimne miesiące zagrażają wielu hibernującym zwierzętom, pogoda, która jest zbyt gorąca lub zbyt sucha, może zagrażać innym. Kiedy latem staje się zbyt gorąco, niektóre gatunki wchodzą w fazę estacji (25), aby przetrwać, co jest w zasadzie hibernacją latem. Estivating lungfish zakopują się w błocie brzegów rzek, pozwalając im pozostać chłodnym i wilgotnym do 2 lat.

chociaż hibernacja różni się od snu, hibernacja jest tylko jednym z wielu sposobów, w jaki zwierzęcy sen i odpoczynek różnią się od naszego. Każde zwierzę ma swoje unikalne potrzeby i style snu. Na przykład niektóre zwierzęta mogą spać na stojąco, podczas gdy inne mogą spać z jednym okiem otwartym. Niektóre zwierzęta śpią tylko kilka minut na raz, podczas gdy inne, takie jak lwy, mogą spać godzinami.