Ziemas miegs: nezināmi fakti par dabisku fenomenu 0 80

Kas ir hibernācija?

Visi ir dzirdējuši par lāčiem, kas ziemā guļ savās alās. Bet patiesībā lāči un citi ziemojošie dzīvnieki aukstajā sezonā nemaz neguļ. Hibernācija (tā zinātniski sauc ziemas miegu) — tā ir paplašināta stāvokļa forma, stīvums, kurā vielmaiņa samazināta līdz mazāk nekā 5 % no normas.

«Lielākā daļa fizioloģisko funkciju šādā stāvoklī ir ārkārtīgi palēninātas vai pilnīgi apturētas,» — sacīja Marina Blanco no Lemūru centra Dāramā, Ziemeļkarolīnā, kura pēta mazos Madagaskaras lemūrus (Cheirogaleus spp.), vienīgos primātus, kas regulāri nonāk miega stāvoklī pēc noteikta grafika.

Piemēram, kad lemūri atrodas hibernācijā, viņu sirdsdarbības biežums samazinās no 300 sitieniem minūtē līdz 6. Un tā vietā, lai elpotu katru sekundi, viņi var iztikt līdz 10 minūtēm, neizdarot nevienu ieelpu. Viņu smadzeņu aktivitāte kļūst nemanāma, kas būtiski atšķiras no miega, kad smadzenes joprojām veic bezsamaņas funkcijas.

Kāpēc dzīvnieki nonāk hibernācijā?

«Vienkārši sakot, hibernācija ir veids, kā taupīt enerģiju,» — paskaidroja Kelly Drew, neirofarmakoloģe no Aļaskas Universitātes Fairbenksā, kura pēta ziemojošos arktiskos suslikus (lat. Spermophilus parryii).

Lai gan hibernāciju visbiežāk uzskata par sezonālu uzvedību, tai var būt saistība ar meteoroloģiskiem apstākļiem. Piemēram, pastāv tropiskas sugas, kas var aktivizēt «miega režīmu», lai izdzīvotu karstumu. Taču temperatūra nav vienīgais iespējamais faktors. Dažas sugas nonāk hibernācijā, reaģējot uz pārtikas trūkumu. Piemēram, Austrālijas echidna var to izdarīt pēc ugunsgrēkiem un palikt šādā stāvoklī, kamēr barības resursi neatjaunojas.

Jauni pētījumi arī atklājuši trešo iemeslu. Tā ir aizsardzība. «Kad jūs nonākat hibernācijā, jūs neizdala smaržu, neradāt troksni, neveicat kustības, tāpēc plēsējam ir ļoti grūti jūs atrast,» — norādīja Thomas Ruf, fizioloģijas profesors Veterinārmedicīnas universitātē Vīnē. Viņa darbs parādīja, ka dažu mazu zīdītāju mirstība aktīvā periodā ir piecas reizes augstāka nekā hibernācijas laikā.

Kas dzīvniekam notiek ziemas miegā?

Lai palēninātu vielmaiņu, dzīvnieki atdzesē savus ķermeņus vidēji par 5–10 °C, bet arktiskie susliki — pat līdz temperatūrai zem sasalšanas punkta. Pētījumi rāda, ka atdzesēšanu, visticamāk, regulē adenozīna līmeņi smadzenēs.

Tomēr sugas neatrodas komatozā stāvoklī visu hibernācijas periodu. Aptuveni 80 % viņu enerģijas tiek tērēti periodiskām modināšanām un uzsildīšanās reizēm. «Kāpēc tas 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 klimata izmaiņu apstākļos kļūst par apdraudējumu sugu izdzīvošanai. Ārējās vides temperatūras paaugstināšanās dēļ dzīvnieki modināšanās periodos paliek aktīvāki ilgāk nekā parasti, izsmelot enerģijas rezerves.

Kuras sugas nonāk hibernācijā?

Viena putna suga 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. Lai gan lāči var būt pirmie, kas nāk prātā, tie ir izņēmums. Lielākā daļa hibernējošo zīdītāju ir daudz smalkāki — to vidējā masa ir tikai 70 grami. Tas saistīts ar to, ka maziem ķermeņiem virsmas laukuma un tilpuma attiecība ir liela, kas padara tos uzņēmīgākus pret siltuma zudumu. Lai saglabātu siltumu aukstajā laikā, viņiem nepieciešama sezonāla enerģijas taupīšana daudz vairāk nekā lieliem dzīvniekiem.

Kurš guļ visilgāk?

Acīmredzams kandidāts uz visilgākās hibernācijas “balvu” ir sonja-polchok (lat. Glis glis). Šie grauzēji var palikt neaktīvi vairāk nekā 11 mēnešus. Lai izturētu tādu «pauzi», viņiem aktīvajā periodā jāpalielina sava ķermeņa svars divkārši vai pat trīskārši.