Жизнь маленьких животных в дикой природе трудна, но у них есть много решений проблем окружающей среды. Одна из самых захватывающих из этих стратегий-оцепенение. Не путать со сном или воскресной полуденной летаргией, оцепенение-это сложная реакция на стоимость жизни. Чтобы войти в оцепенение, животное снижает свой метаболизм, уменьшая свои энергетические потребности. Вялое животное часто сворачивается в тугой клубок в своем гнезде и выглядит спящим.

Когда-то считалось, что это происходит только у птиц и млекопитающих в Северном полушарии, где зимы более выражены, теперь мы знаем, что оцепенение широко распространено у мелких австралийских млекопитающих, а также наблюдалось у многих мелких австралийских видов птиц.

Мастера метаболизма

Птицы и млекопитающие являются эндотермами и могут поддерживать высокую и постоянную температуру тела независимо от температуры окружающей среды благодаря своей высокой скорости метаболизма. Это позволяет им быть активными в широком диапазоне сред.

Обратная сторона? Этот высокий уровень метаболизма требует много пищи, чтобы подпитывать его. Снижая метаболизм очень контролируемым образом и входя в оцепенение, животное может жить на меньшем количестве энергии.

При более низкой скорости обмена веществ температура тела животного снижается-иногда на целых 30°С. Насколько низко она опускается, может зависеть от степени снижения метаболизма и температуры окружающей среды животного. Пониженная температура тела еще больше снижает скорость обмена веществ.

Замедлить, чтобы выжить

Оцепенение-чрезвычайно эффективная стратегия выживания для маленьких эндотерм. Например, наблюдали, как мелкие млекопитающие впадают в оцепенение после лесных пожаров.

Берем коричневую antechinus, например. Когда другие животные разбежались, этот 30-граммовый сумчатый прячется в убежищах, пережидает пожар, а затем использует оцепенение, чтобы справиться с уменьшением доступности пищи, пока местная растительность и популяции беспозвоночных не восстановятся.

Многие беременные и кормящие летучие мыши, сумчатые и даже ехидны синхронизируют оцепенение с размножением, чтобы справиться с энергетическими затратами на спаривание, беременность или лактацию.

Существует два основных типа оцепенения: дневное оцепенение и спячка.

Дневное оцепенение

Животные, которые используют ежедневное оцепенение, могут делать это примерно 3-6 часов в день по мере необходимости.

Ежедневное оцепенение характерно для эндотермов, живущих в засушливых районах, таких как толстохвостый даннарт. Этот вид является плотоядным сумчатым и питается насекомыми и другими беспозвоночными, которых зимой может не хватать.

Будучи взрослым, толстохвостый даннарт, весящий примерно 12 граммов, может нуждаться в ежедневном употреблении в пищу своей массы тела. Когда найти достаточное количество пищи трудно, он использует оцепенение; добывая пищу в начале ночи, а затем входя в оцепенение ранним утром. Жирнохвостые даннарты снижают скорость своего метаболизма, а затем и температуру тела с 35 °C примерно до 15°C, или температуру своего подземного гнезда.

Спячка

Животные, которые впадают в спячку, еще больше снижают свой метаболизм и имеют более длительные приступы оцепенения, чем те, которые используют ежедневное оцепенение. Примером австралийского гибернатора является Восточный карликовый опоссум, 40-граммовое сумчатое животное, найденное в Юго-Восточной Австралии, которое регулярно впадает в спячку, снижая температуру своего тела примерно с 35 °C до 5°C.

В активном состоянии этот вид может прожить менее полудня на 1 г жира, но в спячке он может прожить и две недели.

Если бы не периодическое повышение скорости обмена веществ и температуры тела, спящий карликовый опоссум мог бы прожить более трех месяцев на 1 г жира. Однако точная цель этих периодических возбуждений неизвестна.

Скорость метаболизма во время зимней спячки карликового опоссума составляет всего 2% от минимальной скорости метаболизма эндотермов при нормальной температуре тела, необходимой для жизни. Этот базовый метаболизм называется базальной скоростью метаболизма.

Сравните это с известным гибернатором, американским черным медведем.

При весе около 120 кг скорость его метаболизма во время зимней спячки снижается до 25% от базальной скорости метаболизма, а температура тела снижается примерно с 37°C до 30 °C. Черные медведи не могут впадать в спячку с более низкой температурой тела, возможно, потому, что для ее снижения им потребуется очень много времени, а затем потребуется слишком много энергии, чтобы согреться в конце спячки.

Могут ли люди сделать это?

Вопрос, который люди часто задают о оцепенении, звучит так: "могут ли люди сделать это?" Интересно, что некоторые маленькие приматы были замечены в состоянии оцепенения. Хотя технически возможно вызвать оцепенение у человека химическим путем, оцепенение-это очень сложный физиологический процесс, и многие его аспекты ученые до сих пор до конца не понимают.

Борьба с изменением климата

Австралийская дикая природа выработала стратегии, чтобы справиться с жизнью в часто суровой окружающей среде, пострадавшей от многолетних засух, изменяющих ландшафт наводнений и широко распространенных лесных пожаров.

Прогнозируется, что изменение климата увеличит продолжительность, частоту и серьезность этих событий, и в сочетании с расчисткой ландшафта животные столкнутся с новыми экологическими и ресурсными проблемами.

В то время как животные, которые используют гибкое, ежедневное оцепенение, могут быть хорошо приспособлены, чтобы справиться в это время, по крайней мере, в краткосрочной перспективе, гибернаторы, которые зависят от долгих зим, наиболее подвержены риску.

ИСТОЧНИК