Ziemas miegs: nezināmi fakti par dabas fenomenu 0 51

Kas ir hibernācija?

Visi ir dzirdējuši par lāčiem, kas ziemā guļ savās alās. Taču patiesībā lāči un citas ziemā guļošas sugas aukstajā sezonā nemaz neguļ. Hibernācija (tā zinātniski saukta par ziemas miegu) — paplašināta stindzināšanās forma, stāvoklis, kurā vielmaiņa ir pazemināta līdz mazāk nekā 5 % no normas.

«Lielākā daļa fizioloģisko funkciju šādā stāvoklī ir ārkārtīgi palēninātas vai pilnībā apturētas», sacīja Marina Blanco no Lemuru centra Darēmā, Ziemeļkarolīnā, kura pēta pundurmadagaskaras lemurus (Cheirogaleus spp.), vienīgos primātus, kas regulāri ieiet miega stāvoklī.

Piemēram, kad lemuri atrodas hibernācijā, viņiem sirdsdarbības biežums samazinās no 300 sitieniem minūtē līdz 6. Un, tā vietā, lai elpotu katru sekundi, viņi var izturēt līdz 10 minūtēm, neveicot nevienu ieelpu. Viņu smadzeņu aktivitāte kļūst nemanāma, kas būtiski atšķiras no miega, kurā smadzenes joprojām veic neapzinātas funkcijas.

Kāpēc dzīvnieki ieiet hibernācijā?

«Vienkārši sakot, hibernācija ir veids, kā taupīt enerģiju», sacīja Kelly Drew, neirofarmakoloģe no Aļaskas Universitātes Ferbenksā, kura pēta ziemeļu suslaku (lat. Spermophilus parryii) smadzeņu ķīmiju.

Kaut gan hibernāciju visbiežāk uzskata par sezonālu uzvedību, tā var būt saistīta ar meteoroloģiskiem apstākļiem. Piemēram, eksistē tropu sugas, kas var aktivizēt «miega režīmu», lai izdzīvotu karstumu. Tomēr temperatūra nav vienīgais iespējamais faktors. Dažas sugas ieiet hibernācijā kā reakcija uz barības trūkumu. Piemēram, Austrālijas ehidna var to darīt pēc ugunsgrēkiem un palikt šādā stāvoklī līdz brīdim, kad barības resursi atjaunojas.

Jauni pētījumi arī atklājuši trešo iemeslu — aizsardzību. «Kad jūs ieietat hibernācijā, jūs neizdalāt smaržu, neradāt troksni, neveicat kustības, tāpēc plēsējam ir ļoti grūti jūs atklāt», sacīja Thomas Ruf, fizioloģijas profesors Veterinārmedicīnas universitātē Vīnē. Viņa darbs parādījis, ka dažu mazu zīdītāju mirstība aktīvajā periodā ir piecas reizes lielāka nekā hibernācijas laikā.

Kas notiek ar dzīvnieku hibernācijas laikā?

Lai palēninātu vielmaiņu, dzīvnieki atdzesē savus ķermeņus vidēji par 5–10 °C, bet arktiskie suslaki — pat zemāku par salšanas punktu. Pētījumi liecina, ka atdzišana, visticamāk, tiek regulēta ar adenozīna līmeņiem smadzenēs.

Tomēr sugas neatrodas komatózā stāvoklī visu hibernācijas periodu. Aptuveni 80 % to enerģijas tiek tērēti periodiskajiem pamodināšanas un uzsildīšanās epizodēm. «Kāpēc tā notiek — viena no lielākajām dabas mīklām», sacīja Ruf. Daži zinātnieki uzskata, ka tādā veidā tās uztur savu imūnsistēmu cīņai ar slimībām.

Diemžēl šīs modināšanās epizodes klimata pārmaiņu apstākļos kļūst par sugu pastāvēšanas draudu. Pateicoties apkārtējās vides temperatūras pieaugumam, dzīvnieki pamodināšanās periodos paliek aktīvāki ilgāk nekā parasti, iztukšojot enerģijas rezerves.

Kuri dzīvnieki ieiet hibernācijā?

Viena putna un daudzas abinieku, rāpuļu un kukaiņu sugas demonstrē stāvokļus, līdzīgus hibernācijai. Ir arī viena zivs, kas ziemā palēnina savu vielmaiņu, kļūstot 20 reizes mazāk aktīva — tā ir Antarktikas menca.

Un, protams, zīdītāji. Kaut arī lāči var būt pirmie, kas nāk prātā, tie ir izņēmums. Lielākā daļa hibernējošo zīdītāju ir daudz mazāki — to vidējais svars ir vien 70 grami. Tas saistīts ar to, ka mazi ķermeņi rada augstu virsmas laukuma un tilpuma attiecību, padarot tos jutīgākus pret siltuma zudumu. Lai saglabātu siltumu aukstā laikā, tiem nepieciešama sezonāla enerģijas taupīšana daudz vairāk nekā lieliem dzīvniekiem.

Kurš guļ visilgāk?

Acīmredzams kandidāts uz visilgāko hibernāciju ir Glis glis (lat. Glis glis). Šie grauzēji var palikt neaktīvi vairāk nekā 11 mēnešus. Lai izturētu tādu «pauzi», viņiem, kamēr aktīvi, jādivkāršo vai pat jātrīskāršo savs ķermeņa svars.