Медвежья спячка: что происходит с животным во время длительного сна?

Обновлено: 18.09.2024

Кто-нибудь пробовал съесть слона? Зачем?
На сытый желудок лучше спится. Особенно долго спят медведи.
Перед тем, как уйти в зимнюю спячку, они с августа по октябрь делают "нажировку".
Об этом говорит Мария Еремеева, заведующая отделом хищных млекопитающих Ярославского зоопарка. Косолапые нагуливают до 15 см жира, чтобы пережить зиму без пищи.

Я попробовал побыть медведем в берлоге. Она по размеру обычно не больше самого мишки. Нашёл подходящее вывороченное дерево, и улёгся под ним. Настоящий медведь набрал бы еловых веток, наскрёб побольше мха или торфа и устроил бы поуютнее подстилку для лёжки!

Для верховой берлоги, кроме подстилки, миша собирает ветки и устраивает шалаш, закрываясь сверху сломленными ёлочками. Зимой берлогу накрывает снег, но косолапый оставляет отверстие для воздуха. Главное, чтобы место было сухим! У медведей бывают излюбленные места "на районе", в которые они собираются ежегодно на зимовку.

Иногда мишки ленятся строить берлогу, если природа дарит подходящее место у выворота ствола дерева, в пещерах и скальных пустотах. И я немного поленился. Вообще, оказалось вполне комфортно, и можно было "поспать".

Медведи в берлогах спят около полугода, с октября-ноября до марта-апреля. Дольше всех в берлогах находятся медведицы с медвежатами, а меньше всего - пожилые медведи.
Вот и у меня сон получился неглубоким, поверхностным - "вполглаза".

Зимняя охота на медведя в берлоге - крайне жестокое занятие. Её запрет соблюдается почти по всей Европе. Почти. В декабре по теленовостям прошёл сюжет о том, как губернатор одной из восточных областей смело застрелил спящего медведя прямо в берлоге. Дело спустили на тормозах.

*** МЕДВЕЖИЙ СОН ***
Мария Еремеева рассказала про медвежий сон: "Зимой медведи спят вовсе не так, как представляют себе сон люди. Когда мы их проверяем зимой, они иногда сидят в соломе и смотрят на нас. То есть не сказать, что они прямо спят, входят на всю зиму в анабиоз.

Некоторые считают, что зимой медведь сосёт лапу. Это не совсем так. В январе-феврале у медведей меняется кожа на подушечках. Она трескается, это вызывает у животного дискомфорт. Чтобы его убрать, медведь лижет потрескавшуюся кожу на лапах".

Раймо Хисса, профессор финского университета Оулу, уточняет: "Медведь поднимает голову и переворачивается с боку на бок практически каждый день".
Медвежий сон чуткий - в случае опасности бурый гигант проснётся и покинет берлогу, чтобы найти новую и заново улечься. Если это не получится - шатуном станет, рискуя не дожить до весны. Берегись всякий, кто ему попадётся!

Температура мишкиного тела во сне немного падает - до 29-34 градусов. Во время зимней спячки организм медведя живёт в крайне экономном режиме. Пульс снижается до 10 ударов в минуту, замедляется обмен веществ.
Вместе с обычным белым жиром мишка нагуливает к зиме бурый жир с ненасыщенными жирными кислотами. Из набранных 180 кг жира к весне сжигается до 80 кг. Каким образом?

Ферменты расщепляют жировые ткани, и в мишкин организм поступают нужные калории и вода. Медведь перед спячкой перестаёт есть, чтобы кишечник был пуст. Но всё равно во время спячки образуются отходы жизнедеятельности. Организм… их перерабатывает!

Говорит профессор Хисса: "Мочевина из почек и мочевого пузыря вновь впитывается в кровь и переносится кровеносной системой в кишечник, где она гидролизуется бактериями в аммиак". Этот аммиак поступает… обратно в печень! Там он приводит к образованию новых аминокислот, основы протеинов. Так вот что даёт нам жир!

*** МЕДВЕДИЦЫ И МЕДВЕЖАТА ***
Зимой медведицы рожают "во сне". В декабре-январе у будущей мамы немного повышается температура тела, и на свет появляются 2-3 медвежонка. После родов температура тела у медведицы опять понижается.
Вес новорожденных мишек от роду около 350 грамм. А вырастают они в красавцев с весом в несколько центнеров. Медвежата растут быстро. Когда наступает весна, они весят около 5 кг и вполне себе пушистые. В маминой "квартире" стоит шум-гам.

Важно в это время не спугнуть медведицу, иначе она может оставить берлогу с медвежатами и не вернуться. Медвежата не выживут. Поведение мамы объясняется инстинктом выживания - в следующем году медведица снова может родить, а в случае опасности может погибнуть. На всю Россию есть один уникальный Центр спасения медвежат-сирот Пажетновых.

Когда мишки пробуждаются после полугодовой спячки, у них нет пролежней, судорог или остеопороза. Через пару недель они начинают есть. Начинается адский аппетит, и медведь ест всё, что движется, даже личинок и жуков. И тут мамы-медведицы настороже.

Если деток вдруг решил "навестить" папаша, медведица заставляет их немедля лезть на дерево. Профессор Хисса поясняет: "Дело в том, что самец может причинить им вред, даже если он их отец". На дереве малыши более-менее в безопасности.

Мишки только в молодости активно лазают по деревьям. Большие и заслуженные медведи это делают редко.

Зимняя спячка - один из наиболее интересных инструментов выживания млекопитающих. В отличие от анабиоза, когда холоднокровное существо промерзает буквально насквозь, температура тела медведей остается высокой, а животное легко просыпается в случае опасности.

Что происходит с медведем во время спячки? Куда деваются его продукты жизнедеятельности во время сна? Правда ли медведицы рожают зимой? Как у хищников выработался такой механизм зимовки?

Медведь в спячке

Время спячки медведей варьируется от нескольких месяцев до полугода. В основном это зависит от климатических условий. В южных районах, где преимущественно малоснежные зимы, медведи могут и вовсе не впадать в спячку, но они все также набирают жировые запасы, потому как кормовая база значительно уменьшается в зимний период.

Медведи спят занимая разные позы, кому-то удобно на боку, а кто-то лежит на спине. Обычно медведи спят по одному. Исключение составляют медведицы с детенышами, они залегают в спячку вместе. С приходом весны уже подросшие медвежата выходят с мамой из берлоги. Кстати, медведицы с медвежатами намного дольше живут в берлогах, чем одинокие особи. Меньше всего находятся в берлогах старые самцы.

Спячка бурого медведя не слишком глубокая, в случае опасности животное проснется и покинет берлогу, отравившись на поиски более безопасного места. Бывает, что медведь не успевает к спячке набрать необходимые запасы жира, тогда он может проснуться посреди зимы или вовсе не ложится спать, а начинает бродить в поисках пищи. Таких медведей называют шатунами, они очень опасны, потому что голод делает из них безжалостных хищников, которые нападают даже на человека. Чаще всего такие медведи до весны не доживают из-за недостатка пищи.

Степень замедления метаболических процессов у медведя зимой намного меньше, чем например у ежей, температура тела которых понижается во время спячки с 33 °C до 2 °C. При спячке температура тела медведя снижается в среднем с 37 °C до 31 °C, поэтому она и легко и быстро восстанавливается после пробуждения. Бывает, что даже во время спячки температура тела животного доходит до обычных значений. Во сне организм питается за счет жировых запасов, накопленных накануне.

Некоторые виды проводят в спячке часть беременности, и в этом случае роды происходят сразу после выхода из спячки. К примеру, спячка у белых медведей происходит не каждый год, да и впадают они в нее всего на несколько месяцев. Чаще всего это делают беременные самки. Берлогу белый медведь устраивает на материке или островах. Кроме бурого медведя в зимнюю спячку также впадает гималайский медведь, правда берлогу он предпочитает обустраивать на высоте, в дуплах старых деревьев. Однако, не все виды медведей впадают в спячку, например большая панда вовсе не спит.

Зимняя спячка случается не только у медведей, но и у других млекопитающих животных, например у барсука. Кстати, это единственный представитель семейства Куньих, который впадает в зимнюю спячку. К примеру, горностай из этого же семейства не ложится спать зимой. Также в спячку впадают многие виды грызунов, насекомоядных, некоторые виды летучих мышей, лягушки и другие.

Спячка у животных бывает 3 видов: суточная (у колибри и летучих мышей), сезонная (у млекопитающих, грызунов и насекомоядных), нерегулярная - обычно происходит при внезапном наступлении неблагоприятных условий. Кстати, что касается сезонной спячки, она бывает не только зимней, но и летней. Такая спячка характерна для животных, обитающих в пустынях и наступает в особо засушливые периоды.

Медведь после спячки

Медведь после спячки худой и голодный. За время зимней спячки медведи теряют все накопленные жировые запасы. Они просыпаются от чувства голода и наступления весеннего тепла. Выход медведя из спячки тесно связан с климатом. Где тепло приходит рано, медведь просыпается уже с первых дней весны, а где-то не выходит из берлоги до середины апреля. Подписывайтесь на обновления, чтобы первыми узнавать о выходе новых статей на нашем сайте.

Каждую осень медведи умеренных и полярных широт (в частности бурый и черный) начинают готовиться к спячке. Всю весну, лето и осень эти животные активно питались, нагуливая запасы жира на зиму. А теперь, когда наступают холода, они ищут подходящее укрытие для того, чтобы перезимовать. После того, как укрытие найдено, медведь впадает в спячку.

Спячка медведей в некоторых случаях длится до полугода. Во время спячки некоторые виды, например, черный медведь (Ursus americanus), снижают пульс с 55 ударов в минуту до примерно 9. Уровень метаболизма снижается на 53%. Естественно, все это время медведи не едят, не пьют и не производят отходы жизнедеятельности. Как им это удается?

Почему медведи не испражняются во время спячки? Если коротко, то потому, что в их организме в это время образуется фекальная пробка. Это особая масса, которую исследователи уже давно находили в пищеводах медведей, впавших в спячку.

На самом деле, это не так. Медведи ничего особенного не едят перед спячкой. Они, как всеядные животные, стараются потреблять любую доступную им еду, включая фрукты, овощи, орехи, мясо, рыбу, ягоды и многое другое.

Специалисты размещали в берлогах медведей камеры, которые записывали все происходящее во время спячки. Как оказалось, волокна растений и шерсть часто являются составной частью пробки потому, что медведь даже во время спячки может подбирать что-то с земли в берлоге, а может и слизывать свою шерсть.

После того, как медведь выходит из берлоги, они очищают кишечник, который начинает функционировать нормально. Обычно дефекация происходит уже на пороге берлоги. Поэтому никакой мистики или загадки, как об этом говорят некоторые охотники или даже ученые, в медвежьей пробке нет. Все это — продукт жизнедеятельности организма. Кстати, медведь в берлоге вовсе не сосет лапу. Дело в том, что в январе и феврале происходит смена кожного покрова на подушечках лап. Старая кожа лопается, зудит, что причиняет медведю известные неудобства. Для того, чтобы облегчить зуд, медведь облизывает лапы.

Для того, чтобы прояснить детали процесса спячки у медведей, я запросил комментарий у ученых из Криворожского государственного педагогического университета.

Каким образом медведи поддерживают свой организм в состоянии спячки?

Есть ли другие примеры спячки среди теплокровных животных?

Такое приспособление, как спячка у медведей является весьма необычным для теплокровных явлением, но вовсе не уникальным. Она также есть у ежей умеренных широт, обитателей степей Евразии сурков, некоторых представителей семейства Куньих (барсук). В особенно холодные и голодные зимы в подобное состояние могут впадать белки и енотовидные собаки, но ненадолго, а их процессы жизнедеятельности не замедляются так, как это бывает у медведей. Кроме зимней спячки (гибернации), бывает также и летняя спячка (эстивация). В последнюю впадают некоторые обитатели жарких пустынь (некоторые насекомоядные, грызуны, сумчатые).

Это бывает в наиболее жаркие периоды года, когда добыча корма и воды становятся гораздо более энергозатратными и, по сути, неэффективными. Поэтому животному проще впасть в спячку и переждать неблагоприятные условия. Кроме сезонной спячки бывает также и суточная. Она характерна для некоторых летающих теплокровных - колибри и летучих мышей. Дело в том, что и одни, и другие во время полета очень быстро машут крыльями. Благодаря этому их полет стал более маневренным, а добыча корма более эффективной. Но за все в природе нужно платить. Их летательные мышцы потребляют очень много энергии, которой не хватает на полные сутки (несмотря на то, что и колибри, и летучие мыши за активную фазу суток потребляют пищи массой более половины собственной массы).

Как видим, скорость обмена веществ у них просто колоссальна. Поэтому во время сна (а отдых в виде сна необходим каждому животному - это также нормальный и обязательный физиологический процесс) их жизнедеятельность снижается до параметров, сравнимых с теми, что наблюдаются у медведей.

Чем отличается состояние спячки медведей от, например, анабиоза лягушек?

Можно ли искусственно создать режим спячки для животных, которые не впадают в спячку?

Нет. Это будет ненормальное состояние, подобное коме.

Как мог появиться подобный механизм зимовки у медведей? Вырабатывался ли такой механизм в течение многих сотен тысяч лет или появился спонтанно?

Все физиологические процессы контролируются генетически. В ходе эволюции у определенной группы особей могла возникнуть некая физиологическая особенность, заключающаяся в особом режиме сна (суточного, нормального) в холодный период года, сопровождающемся небольшим спад физиологической активности и падением температуры тела на 1-2 градуса.

Такая особенность дала этим особям некое преимущество в плане более экономного расхода энергии в условиях с меньшим количеством корма. При этом она стала давать настолько большое преимущество в выживаемости, что постепенно в популяции остались только такие мутанты. В дальнейшем отбор по этому признаку продолжился - сон становился все более продолжительным и глубоким, а интенсивность процессов организма уменьшалась все больше. Наконец животные научились обустраивать берлоги. Кстати, эта особенность могла дать значительное преимущество еще и потому, что как раз во время спячки самка рожает детенышей и они в это время находятся в тепле и защите, скрытые от посторонних глаз. В целом эволюция явления зимней спячки продолжалась (а может и продолжается) на протяжении конечно же не меньше, чем нескольких сотен тысяч лет.

За помощь в подготовке статьи редакция Geektimes благодарит:

Брошко Евгения Олеговича, к.б.н., старший преподаватель, кафедра зоологии КГПУ (Криворожский государственный педагогический университет)

Евтушенко Эдуарда Алексеевича, к.б.н., доцент, кафедра ботаники и экологии КГПУ

Медведи - животные с очень интересным образом жизни, темпераментом и особенностями физиологии, включая сон. Каждому родителю нужно уметь правильно объяснить ребенку, почему же спит медведь зимой, ведь этот вопрос дети задают часто.

Почему медведи впадают в спячку?

Медведи впадают в спячку, чтобы переждать суровую голодную зиму. Ведь основу рациона этих зверей составляет растительная пища, которую с наступлением холодной зимы весьма затруднительно отыскать. Поэтому летом медведи как следует отъедаются и нагуливают жир, чтобы пережить зиму в спячке.

Царь леса

Рацион бурого медведя на 3/4 состоит из насекомых и растительной пищи: орехи, ягоды, корневища, стебли растений и т.д. Зимой, по очевидным причинам, данные источники пищи оказываются недоступными. Охота в условиях глубокого лесного снега и при весе животного в 250 кг отнимает много энергии и оказывается безуспешной.

Таким образом, единственным выходом не погибнуть от голода для существа остаётся переждать неблагоприятные условия внешней среды впав в спячку.

В период глубокого сна организм медведя снижает пульс до 9 ударов в минуту. Уровень метаболизма падает на 53%. Основным потребителем энергии в теле любого животного являются мышцы и мозг. Чуть менее энергозатратны пищеварительная и сердечно-сосудистая системы.

Однако мышцы и мозг в момент сна неактивны, а работа пищеварительной и сердечной систем существенно замедленна. Клетки и органы расходуют энергию лишь для поддержания своего существования.

Эта энергия берется из подкожного жира и гликогена, который накапливается в активный период жизни - с середины марта до начала ноября. За зиму хищник теряет до 80 кг веса. Воду животное получает расщеплением жира, как верблюды и другие обитатели пустыни. Таким образом медведь живёт несколько месяцев, пока не проснётся.

Причины зимней спячки у медведей

Основная причина, почему зимой спит медведь, это отсутствие пищи в необходимом объеме и затруднения с ее добычей. Будучи хищником, медведь потребляет немало и растительности, среди которой ягоды, коренья, орешки. С наступлением зимы растительная пища практически исключается из рациона, а охотиться по глубокому снегу зверю сложно. Поэтому бурые медведи и спят зимой.

Сон способствует экономному расходованию жировых запасов, которые активно «наедаются» в течение лета, особенно в последние его недели, и в первые недели осени. За сезон наращивается до 15 см жира, причем и белого, и особого бурого, имеющего больший энергетический запас.

Тому, что медведи ложатся спать зимой, способствуют следующие причины:

В жировой ткани, накопившейся за лето, и в печени содержится особое вещество - токоферол, который замедляет обмен веществ.
Снижению обмена веществ способствует и серотонин, накапливающийся в мозге. Как результат, снижается активность нервной и эндокринной систем, всего обмена веществ, уменьшается теплопродукция. Общая температура тела животного снижается незначительно, до 31-34 °С, что обеспечивает чуткий сон и возможность проснуться в опасный момент.
Засыпает медведь в берлоге еще и благодаря складывающимся в ней условиям микроклимата (содержание кислорода снижается, а углекислого газа, наоборот, повышается, температура воздуха падает).

В северных широтах пища для медведей в течение всего года находится в изобилии, нет длительных периодов голода и необходимости входить животным в состояние экономного режима. Белые медведи спят тоже, если случаются затруднения в добыче рыбы, но непродолжительно, на ходу, очень чутко.

Медвежьи тайны

В обычных условиях голодание и обездвиженность приводят к атрофии мышц. Однако медведи неподвижно лежат в берлогах по 6 месяцев, но сохраняют весь объем мышечной ткани. Как им это удается?

По мнению биологов Барселонского университета, в плазме хищника выделяется мощный, но пока не выявленный ингибитор, который препятствует распаду белка. Благодаря ему организм сжигает только жир, но не мышечную массу.

Ученые надеются, что в будущем это открытие позволит человечеству лечить заболевания обмена веществ и значительно расширит возможности нашего тела.

Другой удивительной особенностью организма является то, что за период сна животное не испражняется. Это условие спасает существо от потери жидкости, восполнить которую было бы невозможно, не проснувшись.

Берлога медведя Берлога медведя

Согласно британскому исследователю Браяну Барнесу из Университета Аляски, в кишечнике медведя образуется фекальная пробка. Дело в том, что даже во время сна кишечник хищника продолжает работать: делятся клетки, осуществляется кишечная секреция.

Всё это обуславливает формирование некоторого количества отходов. Они накапливаются в кишечнике и обезвоживаются. Когда медведь просыпается, он тут же очищает свой кишечник естественным путем, часто, прямо возле входа в берлогу.

Любопытно, что медведицы способны даже рожать детей во время спячки! Когда они просыпаются, обнаруживают рядом уже довольно крупных и более или менее самостоятельных медвежат. С эволюционной точки зрения, подобный механизм позволяет существам сберечь потомство в наиболее уязвимый для них период развития.

Столь необычный стиль жизни медведей был спровоцирован генетической мутацией, произошедшей более 200 тысяч лет назад. Сон дал настолько весомые преимущества в выживании, что спустя тысячелетия на планете остались только такие особи.

Всем известно, что медведь - это животное, которое традиционно впадает в зимнюю спячку. С древних времен в народе сформировалось мнение, что во время спячки медведь сосет лапу. Подразумевалось, что медведи делают это из-за голода. Со временем выражение «лапу сосать» стало крылатой фразой, которая довольно часто применяется и в современном мире, означая вести бедную жизнь. Так что же на самом деле медведи делают во время зимней спячки и как она происходит? В этой статье мы расскажем об этом.

Заживление ран

Даже слегка переохлажденная температура тела или конечностей обычно замедляет процессы заживления у подавляющего большинства млекопитающих.

Несмотря на это, впадающие в спячку медведи проявляют глубокие способности в усилении воспалительных реакций на инфекцию и/или инородные тела. Кроме того, они устраняют травмы во время зимней спячки, сохраняя умеренно гипотермические состояния (30-35 °C) и не принимая пищу, питье, мочеиспускание или дефекацию.
Эти целебные способности зимующих медведей являются явным преимуществом выживания для животных. Известно, что медведи имеют повышенные уровни желчной кислоты в плазме во время зимней спячки, что может быть связано с этими ранозаживляющими способностями.

Дальнейшие исследования глубинных механизмов заживления ран во время зимней спячки могут найти применение в медицине человека. Уникальные подходы могут быть найдены для улучшения лечения недоедающих, переохлажденных, диабетических и пожилых пациентов или для уменьшения рубцов, связанных с ожогами и травматическими повреждениями.

Таким образом, всесторонние глобальные данные по процессу метаболизма, прочности костной массы и заживлению ран во время спячки медведей выявили новые биохимические стратегии адаптации к экстремальным условиям и имеют важное значение для нашего понимания физиологии в целом для лечения людей.

Про то, что медведи на зиму впадают в спячку, знают все.

А вот знали ли вы, например, про рождение медвежат у медведицы прямо во время спячки, про то, почему медведь во сне сосет лапу и ещё много чего интересного про этот период в медвежьей жизни? Я, до недавнего времени, - нет. И сейчас хочу поделиться тем, что узнала сама.

На днях я сделала свою первую коллекцию на Ярмарке Мастеров - про сны медведицы - и стало мне интересно - а что же на самом деле снится медведям зимой и снятся ли им вообще сны?

Эта идея настолько захватила меня, что я начала искать информацию про зимнюю спячку у медведей.

Именно про сны, к сожалению, ничего конкретного найти не смогла, кроме того, что, как выяснили ученые, животным, в том числе и медведям, сны вообще снятся. Причем чаще всего, про их обычную жизнь во время бодрствования. Так что у медведицы вполне могут быть сны про брусничку, как в моей коллекции.

И ещё нашла много интересностей про медвежью спячку - то, чего я, например, не знала вообще. Поэтому решила поделиться тут - всё-таки тематическая неделя про мишек идёт (картинки с медведиками из интернета) .

Итак, первое и самое интересное - на мой взгляд - оказывается, медведицы рожают медвежат именно во время зимней спячки, в декабре-январе, для этого они ненадолго просыпаются, а потом снова засыпают! Медвежата рождаются очень маленькими и всю зиму кушают молоко у мамы-медведицы, а весной выходят из берлоги уже подросшими и окрепшими. А медведица при этом всю зиму продолжает спать. Представляете? Я очень удивилась, когда это узнала.

Следующее, что было для меня новым - медведи, оказывается, вообще уникальные животные - они впадают не в анабиоз, как, например, рептилии, или ежи, а именно в спячку - то есть, медведь тёплый, хотя температура его тела несколько снижается, но - вот что удивительно - при этом уровень метаболизма (жизнедеятельности, активности) организма снижается до 25 % от нормального обычного состояния - замедляется ритм дыхания, уменьшается частота биения сердца, все обменные процессы происходят медленнее и даже выработался особый механизм повторной переработки отходов жизнедеятельности, при котором вредные для организма вещества преобразуются в полезные. При этом медведь во время спячки не ест, не пьёт и не ходит в туалет. Но иногда просыпается, приводит себя в порядок и поправляет подстилку, а потом снова засыпает.

Ну и, наверно, многим извсестно, что медведь во сне сосет лапу - это, оказывается, происходит потому, что в определенный период зимой кожа на подушечках лап медведей начинает шелушиться и меняться на новую, это сопровождается зудом, поэтому мишка во сне облизывает лапы, чтобы увлажнить кожу и облегчить этот процесс.

Вот сколько всего занимательтного. А вы находили какую-нибудь интересную информацию про медведей? Поделитесь в комментариях!

Плотность костей

У многих видов животных, в том числе и у человека, отсутствие движения вызывает дисбаланс в костях, что приводит к увеличению пористости кости и снижению костеобразования. Кроме того, механическая разгрузка кости приводит к потере костной массы и увеличению риска переломов.

Медведи неактивны в течение порядка шести месяцев во время зимней спячки, однако содержание минералов в костях и их прочность не уменьшаются при неиспользовании или старении.

Чтобы проверить, как работают биологические механизмы предотвращения остеопороза у зимующих медведей, ученые измерили сывороточные концентрации гормонов и факторов роста, участвующих в костном метаболизме. Значительное снижение уровня гормона лептина в сыворотке крови после пробуждения от зимней спячки может способствовать быстрому формированию костной ткани во время ремобилизации. Эти результаты подтверждают идею о том, что сезонные изменения концентрации циркулирующих молекул помогают регулировать активность костеобразования и могут быть важны для предотвращения остеопороза.
Эти результаты подтверждают идею о том, что медведи, которые впадают в спячку 5-7 месяцев в год, выработали биологический механизм для смягчения неблагоприятного воздействия неиспользования на пористость костей и механическое поведение.

Улучшение нашего понимания уникального костного метаболизма когда происходит спячка медведя потенциально повысит нашу способность разрабатывать методы лечения остеопороза, связанного с возрастом и отсутствием движения у людей.

Сон медведей вне зимней спячки

Весной, после пробуждения, зверь ещё какое-то время держится вблизи берлоги, возвращаясь в нее спать в течение одной недели. Затем он все чаще спит в лесу, в так называемой лежанке или лежке. Лежанка сооружается в углублении на снегу - это настил из сухих веток, мха, щепок.

Ближе к лету лежанка меняется, ею становится вырытая в грунте яма, в которую косолапый помещается, как в кресло, задними лапами и брюхом, а передние лапы и морду он укладывает на ее край. Таких лежанок у одного медведя может быть несколько. Весной и осенью лежки имеют подстилку и сохраняют тепло, летом они сырые и прохладные, усиливают теплоотдачу и облегчают терморегуляцию тела зверя.

Весной, после пробуждения, косолапый активно проводит день, он игрив и подвижен, но практически ничего не ест, кроме хвои, которая в течение одной-двух недель приводит в порядок его пищеварительную систему. Затем наступает период активного питания -мишка проводит большую часть суток, собирая корм.

Четкого режима сна в теплое время года у медведя не существует, он ложится спать и днём, и ночью. От количества доступной пищи, объема накопленного жира как запаса для следующей зимы зависит то, как часто и насколько долго ложится спать зверь летом. Ночью медведь чаще бодрствует, предпочитая спать в дневное время.

Как медведь готовится к спячке?

Медведь готовится к спячке усиленно питаясь и накапливая значительные запасы питательных веществ в виде подкожного жира. Зимняя спячка медведя происходит в берлоге, которую он сам подготавливает, чтобы уютно провести в ней суровый зимний период.

Медведь перед спячкой обустраивает берлогу в укромном труднодоступном месте, обычно под поваленными деревьями или в прикорневых ямах. Случается, что медведи могут занимать пещеры и ущелья скал. Изредка зверь может выкопать себе убежище прямо в земле. Найдя хорошее место для зимовки, медведь часто возвращается туда из года в год.

Гормоны

Медведи бездействуют до 6 месяцев во время зимней спячки. Они претерпевают глубокие сезонные изменения в потреблении пищи, массе тела и расходе энергии.

Ученые измерили в плазме крови этих животных, гормоны, которые участвуют в регуляции энергетического гомеостаза. Образцы крови были взяты в период активного летнего периода, ранней и поздней спячки. Уровни гормона регулирующего энергетический обмен - лептина в плазме крови значительно снижались в течение неактивного зимнего периода по сравнению с летними уровнями. Результаты показывают, что лептин играет потенциальную роль в регуляции метаболических изменений и энергетического гомеостаза во время зимней спячки у медведей.
Кроме того, бодрствующие медведи демонстрируют гемодинамику (перемещение крови по сосудам), сравнимую с человеческой во время активного состояния, тогда как во время зимней спячки зафиксирована крайне низкая гемодинамика потока и передача гормонов клеткам.

Понимание этих физиологических изменений у медведей может помочь получить представление о механизмах сердечной недостаточности у людей.

Медвежья берлога, ее устройство

Берлога служит не только укрытием - в ней создаются необходимые микроклиматические условия. Спит медведь в своей берлоге с конца ноября по конец марта-середину апреля, всего 5-6 месяцев. На то, сколько медведь спит времени, влияют климатическая зона, пол и возраст зверя.

В северных широтах большинство берлог вырыты в грунте, находятся на склонах оврагов, высохших ручьев, в непроходимых местах - там, где много бурелома или рядом с непроходимыми болотами.

Роют косолапые свой дом два-три дня. Берлога состоит из входа (чело), лаза и места для лежки, так называемой берложной камеры. Крышей служит слой земли, пронизанный кореньями разных растений, что способствует укреплению земляного навеса и сохранению тепла. Доступ воздуха в берлогу осуществляется через отверстие, которое остается открытым даже под снегом.

Пол выстлан подстилкой - сухой травой, еловыми ветками, щепками, мхом. Чем севернее место обитания - тем больший слой подстилки. У медведиц она служит защитой для будущих медвежат, сохраняя их тепло и предупреждая случайное сдавливание, поскольку пружинит. Поэтому самки делают ее несколько толще, чем самцы.

Косолапые, живущие южнее, могут укладываться спать на зимовку на поверхности в укромных местах - под корягами, широкими раскидистыми лапами елей, возле вывернутого пня.

Сон медведей в зоопарке

Несмотря на то что в зоопарках корм доставляется животным бесперебойно, мохнатые все равно укладываются спать на зимние месяцы. Это касается черных, бурых и гималайских медведей. У них срабатывают биологические часы. Отсутствие зимней спячки может привести к ожирению. Сотрудники зоопарка стараются создать все необходимые условия, чтобы косолапые легли спать.

В искусственных берлогах (специально оборудованных помещениях) медведи делают себе лежанки из веток, щепок, стружки. Просыпаются они, как и в дикой природе, в конце марта-середине апреля.

В зоопарке самцы белого медведя не спят, а самки ложатся спать на зиму крайне редко.
Уменьшение с наступлением холодов количества пищи и ухудшение условий для ее добывания являются главной причиной зимнего сна. Сколько медведи спят зимой - зависит от климатической зоны и продолжительности зимы. Спят они чутко, и их нетрудно разбудить. Физиологические процессы в организме зверей замедляются и имеют уникальные особенности. У самок в этот период рождаются и подрастают медвежата.

Отписаться можно в любой момент.

Каждый человек еще с детства прекрасно знает о том, что зимой медведи впадают в спячку. Однако, далеко не каждый имеет хотя бы малейшее представление о том, как данный процесс работает с точки зрения биологии. Простому человеку бывает достаточно сложно представить, что такое большое существо, как косолапый мишка, способно пролежать в состоянии покоя несколько месяцев, не шевелясь и даже не бегая в «ночной туалет». Так как же устроена спячка животных?

Перед тем как животное впадет в спячку, ему следует подготовиться, а именно - набрать избыточный вес. Медведь начинает откармливать себя сам, буквально как человек откармливает свинью. За сезон косолапому нужно набрать не менее 15 см жира. Для этого мишке следует кушать в сутки на 20 000 Ккал! У медведей помимо белого (обычного) жира есть еще одна прослойка. Она называется «серым жиром» и отличается тем, что в ней преобладают в первую очередь ненасыщенные кислоты. Жиры мишке нужны для того, чтобы пережить без пищи длительный период времени.

В процессе подготовки к спячке в организме медведя происходят изменения. В жире и печени накапливается вещество токоферол, которое серьезно тормозит процесс обмена веществ. В мозгу медведя ускоряется выработка серотонина, который очень сильно сужает сосуды животного, в результате чего ухудшается выработка тепла и замедляется работа нервной системы. После того, как медведь укладывается в берлогу, в ней естественным образом падает содержание кислорода и растет содержание углекислого газа. Это также способствует процессу «засыпания».

Косолапому приходится много кушать. /Фото: funart.pro.

Следует понять главное: спячка медведя - это не состояние анабиоза, а состояние оцепенения организма - гипобиоза. Оно происходит само собой в результате продолжающегося падения температуры тела и увеличения в крови содержания углекислот. В итоге падает ритм сердцебиения и дыхания, происходит расслабление всех мышцы, после чего наступает легкое оцепенение. В результате сокращается эффективность работы всех органов медведя. Общий уровень метаболизма падает на 50-70%, а температура тела может упасть до 2-7 градусов по Цельсию.

Погруженный в состояние спячки медведь не нуждается в пропитании, так как его организм потребляет лишь энергию, необходимую для поддержания жизнеспособности тканей. Соответственно, накопленный за лето жир постепенно сжигается. Так как медведь всю зиму пребывает на «жировом пайке», его организм не производит продуктов жизнедеятельности. Иными словами, мишке не нужно справлять нужду. Водный баланс в организме также поддерживается за счет сжигания жира.

Зимой мишку лучше не тревожить. /Фото: funart.pro.

За время спячки животные теряют до четверти массы своего тела. В состояние гипобиоза впадают не только медведи, но и барсуки, еноты, енотовидные собаки, ежи, сурки, суслики, некоторые ящерицы и змеи, а также летучие мыши и еще многие другие!

В продолжение темы читайте о том, как себя правильно вести , если повстречали на лесной тропе дикого кабана.

Применение людьми медвежьего жира в качестве лечебного средства c древних времен неспроста. Сейчас ученые обосновали, что медвежий жир имеет особые свойства, как и весь организм этого животного.

Ученые подтвердили, что у медведей, которые впадают в спячку 5-7 месяцев в год, выработан особый биологический механизм для смягчения неблагоприятного бездействия. Эти животные впадают в спячку где-то на полгода и в течение этого времени не едят, не пьют, не мочатся и не испражняются. Несмотря на это физическое бездействие во время зимней спячки медведи способны справляться с физиологическими условиями, которые были бы невозможны для человека. При этом они используют так называемый накопленный медвежий жир.

Понимание физиологического механизма во время спячки медведя может иметь глубокие последствия для естественного решения проблемы профилактики людей, подвергающихся длительному постельному режиму во время восстановления или после болезни, или астронавтов, получивших воздействие антигравитации во время космического полета.

Почему медведь сосет лапу?

Забавное мнение о том, что медведь сосет лапу сформировалось не просто так. Только на самом деле медведь облизывает лапы во сне. Но делает он это не от голода, а потому что во время зимней спячки кожа на лапах медведя обновляется и шелушится и он просто реагирует таким образом на зуд, вызванный этим процессом.

Царь леса

Процесс метаболизма у медведей в спячке

Зимняя спячка медведя уникальна тем, что она длится от 3 до 7 месяцев и протекает при почти нормальной температуре тела, однако медведь не ест, не пьет, не мочится и не испражняется.

Длительная спячка медведя не приводит к большой потери мышечной массы тела, потому что аминокислоты и накопленный медвежий жир поступают в белковые синтетические пути с повышенной скоростью, производя обратное снижение входа в цикл мочевины. Образующаяся мочевина гидролизуется, а выделяющийся азот соединяется с глицерином с образованием аминокислот, которые вновь входят в белковые синтетические пути. Жировые отложения служат субстратом для обмена веществ давая 400 килокалорий в день. Углеводное голодание клеток или кетоз не возникает. Метаболическая вода достаточна для поддержания нормальной гидратации. Около 100 мл мочи ежедневно фильтруется почками, но имеет особенности в транспортировке воды и раствора обратно в кровь со скоростью, примерно равной их поступлению в мочевой пузырь. Во время зимней спячки у медведя проявляется особенная активность щитовидной железы и повышенная выработка тестостерона. Эти изменения кажутся необходимыми для развития особых состояний анаболизма (образования) и катаболизма (распада).

Из-за этих находок была выдвинута гипотеза, что медведь может изменять свой белковый метаболизм во время зимней спячки по какому-то неизвестному механизму. Ученые считают, что повышенная текучесть белка предполагает сильно действующий белково-анаболический механизм, который конкурирует с аминокислотами. Еще одним следствием такого повышенного оборота белка был бы термогенез. Это, возможно, помогает предотвратить любое чрезмерное снижение температуры тела. Примечательно, что температура тела спящего медведя заметно выше, чем у других зимующих животных.

Частота сердечных сокращений снижается с 55 до всего лишь 9 ударов в минуту с глубокой синусовой аритмией. Вернувшись к нормальной температуре тела и выйдя из берлоги, медведи поддерживают пониженную скорость метаболизма в течение 3 недель.
Выраженное снижение и замедленное восстановление скорости обмена веществ у зимующих медведей свидетельствуют о том, что большинство метаболических нарушений во время зимней спячки не зависят от пониженной температуры тела.
Поразительно, но спячка медведя приводит также к возрастанию концентрации противомикробных защитных белков.

Когда медведи впадают в спячку?

Медведи впадают в спячку с середины осени или с началом зимы. Зимняя спячка медведей напрямую связана с погодой и окружающей температурой. Поэтому назвать точный месяц когда медведи впадают в спячку сложно. Обычно это происходит с образованием постоянного снежного покрова и когда температура стабильно держится ниже нуля. До наступления подобных погодных условий медведи просто странствуют по своим владениям.

Как спят белые медведи, отличие их сна

На вопрос, спят ли и белые медведи, как их бурые родственники, в течение долгого времени, можно ответить, что нет. Круглый год для них достаточно еды, поэтому необходимость входить в длительный режим экономии энергии отсутствует.

Если и возникает проблема с пропитанием, белый мишка экономит энергию на ходу - у него замедляются обмен веществ и работа всех органов, включается переработку мочевины с образованием новых белков. Но при этом сохраняются бодрствование и даже возможность передвижения. Зверь лишь становится несколько заторможенным. Когда же появляется пища, он выходит из этого состояния и начинает охотиться.

Ежедневно медведь спит несколько часов, причем, учитывая особенности длины светового дня в условиях северных широт (полярный день и полярная ночь), белые медведи ложатся спать произвольно, не имея четкого режима.

Белый медведь спит, где придется, в основном выбирая места, где снежные заносы образуют дюны. Сворачиваясь калачиком, он поворачивается спиной к ветру. Во время метели снег плотным слоем полностью покрывает тело зверя, обеспечивая ему тепловую защиту. Так мишки ночуют.

Ложится спать на долгое время белая медведица с главной целью - родить и выкормить медвежат. В плотном снегу, чаще вблизи береговой линии, она роет берлогу. Убежище имеет лаз и основную камеру, иногда камер бывает несколько. В снежной берлоге хорошо сохраняется тепло, а вентиляция осуществляется через специальное отверстие.

Через 1,5-2 месяца у самки рождаются медвежата. Обычно их не больше трех.
После окончания полярной ночи, в марте или немного позже - в апреле, спячка заканчивается. Детеныши к этому времени имеют плотную шерсть и умеют питаться добытой матерью едой. Медведица продолжает заботиться о медвежатах до двух лет, затем они расходятся.

Что происходит с медведем во время зимнего сна

Когда медведь ложится спать на зиму, он не вступает в анабиоз, с приостановкой всех процессов жизнедеятельности, как земноводные. Физиологические процессы у бурого спящего медведя всего лишь замедляются. Реже становятся сердцебиение, дыхание, на 3-4 градуса снижается температура тела. Сон остается довольно чутким, прервать его может даже незначительный шум.

Медведь всю зиму ничего не ест и не пьет воду, при этом не оправляется и не мочится. Его организм существует за счёт поступающего с дыханием кислорода и энергии, полученной при расщеплении жировых запасов, из которых образуются углекислота и вода.

В кишечнике за весь период зимней спячки образуется фекальная пробка. Весной, после выхода медведя из берлоги, она вскоре выходит. Мочевину, которая постоянно образуется в почках, организм спящего животного использует для создания новых белков. Поэтому раны зверя в спячке отлично заживают, шерсть не тускнеет, а мышечная и костная ткани не атрофируются от отсутствия движения.

Самец спит всю зиму, ежедневно поворачиваясь. Медведица переживает важное событие - рождение медвежат.

Медвежий брачный сезон происходит в конце лета, но оплодотворенные клетки сразу не развиваются, они выдерживают паузу. С наступлением холодов, в конце ноября, происходит прикрепление оплодотворенной в начале лета яйцеклетки и дальнейшее ее развитие. Беременность длится 2 месяца, и в январе рождаются медвежата. В момент родов медведица просыпается от дремы, а после снова засыпает.

Новорожденные медвежата крохотные, весят не больше 350-400 грамм, не имеют шерстяного покрова, слепые и без зубов. Они питаются жирным молоком матери, находясь в самых теплых местах тела медведицы, ведь соски у нее расположены в подмышечных и паховых впадинах.

К моменту выхода из спячки медвежата весят около 5 кг, имеют уже хороший шерстяной покров. Они находятся под защитой матери летом и осенью. В конце ноября медведица снова укладывается спать в берлогу с подросшими медвежатами. Для третьей спячки они уже сами, без матери, ищут зимнее укрытие.

Читайте также: