Kas padeda gyvūnams išgyventi nepalankiomis sąlygomis. Būdai, kaip gyvi organizmai patiria nepalankias sąlygas (žiemojimas, žiemos miegas, sustabdyta animacija, migracija ir kt.)

Skyriai: Biologija

Tikslai: didinti studentų žinių sritis; išmokti analizuoti laikino gyvų organizmų gyvybinės veiklos nutrūkimo reiškinį, naudojant jį kaip priemonę prisitaikyti ir išgyventi nepalankiomis sąlygomis.

Įranga: moliuskų, vėžiagyvių, vabzdžių, žuvų, varliagyvių, roplių, paukščių, žinduolių lentelės.

Žiemos sezonas daugeliui gyvūnų ir augalų pasaulio atstovų nepalankus tiek dėl žemos temperatūros, tiek dėl smarkiai sumažėjusios galimybės gauti maisto. Vykstant evoliuciniam vystymuisi, daugelis gyvūnų ir augalų rūšių įgavo savotiškus prisitaikymo mechanizmus, kad galėtų išgyventi nepalankiu metų laiku. Kai kuriose gyvūnų rūšyse atsirado ir įsitvirtino maisto atsargų kūrimo instinktas; kiti sukūrė kitą adaptaciją – migraciją. Žinomi stulbinančiai ilgi daugelio rūšių paukščių skrydžiai, kai kurių žuvų rūšių ir kitų gyvūnų pasaulio atstovų migracija. Tačiau daugelio gyvūnų rūšių evoliucijos procese buvo pastebėtas dar vienas tobulas fiziologinis prisitaikymo mechanizmas – gebėjimas iš pirmo žvilgsnio pakliūti į negyvą būseną, kuri skirtingose ​​gyvūnų rūšyse pasireiškia skirtingai ir turi skirtingus pavadinimus (anabiozė, hipotermija ir kt.). Tuo tarpu visoms šioms sąlygoms būdingas organizmo gyvybinių funkcijų slopinimas iki minimumo, leidžiančio išgyventi nepalankiomis sąlygomis. žiemos sąlygomis nevalgęs. Tokia įsivaizduojama mirties būsena ištinka toms gyvūnų rūšims, kurios žiemą nepajėgia apsirūpinti maistu ir jiems gresia mirtis nuo šalčio ir bado. Ir visa tai, sukurta evoliucijos procese, priklauso nuo griežto gamtos tikslingumo – poreikio išsaugoti rūšį.

Žiemos miegas yra plačiai paplitęs gamtoje reiškinys, nepaisant to, kad tam tikrų gyvūnų grupių atstovams jo apraiškos skiriasi, nesvarbu, ar tai nestabilios kūno temperatūros gyvūnai (poikiloterminiai), dar vadinami šaltakraujiškais, kurių kūno temperatūra priklauso nuo aplinkos temperatūros, arba gyvūnai, kurių kūno temperatūra pastovi (homeoterminė), dar vadinami šiltakraujai.

Iš gyvūnų, kurių kūno temperatūra nestabili, į žiemos miego būseną patenka įvairių rūšių moliuskai, vėžiagyviai, voragyviai, vabzdžiai, žuvys, varliagyviai ir ropliai, o iš gyvūnų, kurių kūno temperatūra yra pastovi, kelios paukščių rūšys ir daugybė žinduolių rūšių.

Kaip sraigės žiemoja?

Iš minkštakūnio tipo daugelis sraigių rūšių patenka į žiemos miegą (pavyzdžiui, visos sausumos sraigės). Sutiktos sodo sraigės žiemoja spalio mėnesį ir trunka iki balandžio pradžios. Po ilgo parengiamojo laikotarpio, per kurį organizme sukaupia reikiamas maistines medžiagas, sraigės suranda arba iškasa audines, kad keli individai galėtų kartu žiemoti giliai po žeme, kur bus palaikoma 7–8 °C temperatūra. Gerai užkimšusios audines, sraigės nusileidžia į dugną ir guli atsivėrusi kiautu. Tada jie uždaro šią skylę, išskirdami gleivinę medžiagą, kuri greitai sukietėja ir tampa elastinga (panaši į plėvelę). Smarkiai spustelėjus šalčiui ir organizmui pritrūkus maistinių medžiagų, sraigės dar giliau įsiskverbia į žemę ir suformuoja dar vieną plėvelę, taip sukurdamos oro kameras, kurios atlieka puikaus izoliatoriaus vaidmenį. Nustatyta, kad per ilgą žiemojimo laikotarpį sraigės netenka daugiau nei 20% savo svorio, didžiausias nuostolis atsiranda per pirmąsias 25-30 dienų. Taip yra dėl to, kad visi medžiagų apykaitos procesai palaipsniui išnyksta, kad būtų pasiektas minimumas, kai gyvūnas beveik patenka į sustabdytos animacijos būseną su vos pastebimomis gyvybinėmis funkcijomis. Žiemos miego metu sraigė nesimaitina, kvėpavimas beveik sustoja. Pavasarį, kai ateina pirmosios šiltos dienos ir dirvožemio temperatūra pasiekia 8–10 ° C, kai pradeda vystytis augmenija ir iškrenta pirmosios liūtys, sraigės išeina iš žiemos prieglaudų. Tada prasideda intensyvi veikla, siekiant atstatyti išsekusias maisto atsargas savo organizme; tai išreiškiama didžiulio maisto kiekio įsisavinimu, palyginti su jų kūnu.

Vandens sraigės, tvenkinės sraigės taip pat patenka į žiemos miego būseną – dauguma jų įsirauna į dumblą rezervuaro, kuriame gyvena, dugne.

Kur žiemoja vėžiai?

Visi žino liaudyje populiarią grėsmę: „Parodysiu, kur žiemoja vėžiai!“. Manoma, kad ši patarlė atsirado baudžiavos laikais, kai dvarininkai, bausdami kaltus baudžiauninkus, versdavo juos žiemą gaudyti vėžius. Tuo tarpu žinoma, kad tai beveik neįmanoma, nes vėžiai žiemoja, giliai palaidoti rezervuarų dugne esančiose skylėse.

Taksonomijos požiūriu vėžiagyvių klasė skirstoma į du poklasius – aukštesniuosius ir žemesniuosius vėžiagyvius.

Iš aukštesniųjų vėžiagyvių į žiemos miego būseną patenka upiniai, pelkiniai ir ežeriniai vėžiai. Patinai grupelėmis žiemoja giliose duobėse apačioje, o patelės – vienos – audinėse, o lapkritį prie trumpų kojų priklijuoja apvaisintus kiaušinėlius, iš kurių skruzdėlės dydžio vėžiagyviai išsirita tik birželį.

Iš žemesniųjų vėžiagyvių įdomios vandens blusos (dafnijų gentis). Jie deda, priklausomai nuo sąlygų, dviejų rūšių kiaušinius – vasarinius ir žieminius. Žieminiai kiaušiniai turi tvirtą lukštą ir susidaro susidarius nepalankioms gyvenimo sąlygoms. Kai kurių rūšių žemesniųjų vėžiagyvių kiaušinėlių išdžiūvimas ir net užšalimas yra būtina sąlyga tolesniam jų vystymuisi.

Diapauzė vabzdžiams

Pagal rūšių skaičių vabzdžiai lenkia visas kitas klases. Jų kūno temperatūra priklauso nuo aplinkos, kuri stipriai veikia gyvybinių poveikių greitį, o žema temperatūra šį greitį labai sumažina. Esant neigiamai temperatūrai, visas vabzdžio vystymasis sulėtėja arba praktiškai sustoja. Ši anabiotinė būsena, vadinama „diapauze“, yra grįžtamas vystymosi procesų sustojimas, kurį sukelia išoriniai veiksniai. Diapauzė atsiranda, kai sąlygos nepalankios gyvenimui ir tęsiasi visą žiemą, kol atėjus pavasariui sąlygos tampa palankesnės.

Žiemos sezono pradžia skirtingi tipai vabzdžiai skirtingose ​​jų vystymosi stadijose, kuriuose jie žiemoja – kiaušinėlių, lervų, lėliukių ar suaugusių formų pavidalu, tačiau dažniausiai kiekviena atskira rūšis tam tikrame vystymosi etape patenka į diapauzę. Taigi, pavyzdžiui, septynių taškų Boružėžiemoja suaugęs.

Būdinga, kad prieš vabzdžių žiemojimą vyksta tam tikras fiziologinis jų organizmo paruošimas, susidedantis iš laisvo glicerolio kaupimosi jų audiniuose, neleidžiančio sušalti. Tai atsitinka vabzdžių vystymosi stadijoje, kurioje jie žiemos.

Net ir prasidėjus pirmiesiems rudens šalčio požymiams, vabzdžiai randa patogias pastoges (po akmenimis, po medžių žieve, po nukritusiais lapais urveliuose dirvoje ir kt.), kur iškritus snygiam temperatūra pakyla. yra vidutiniškai žemas ir vienodas.

Diapauzės trukmė vabzdžiams yra tiesiogiai susijusi su riebalų atsargomis organizme. Bitės nepatenka į ilgą diapauzę, bet vis tiek 0–6 °C temperatūroje sustingsta ir gali išbūti tokioje būsenoje 7–8 dienas. Esant žemesnei temperatūrai, jie miršta.

Taip pat įdomu, kaip vabzdžiai tiksliai nustato momentą, kada jie turėtų išeiti iš anabiotinės būsenos. Mokslininkas N.I. Kalabukhovas ištyrė kai kurių rūšių drugelių anabiozę. Jis nustatė, kad diapauzės trukmė in tam tikrų tipų skirtinga. Pavyzdžiui, drugelis povas buvo sustabdytas 166 dienas 5,9 ° C temperatūroje, o šilkaverpiui prireikė 193 dienų 8,6 ° C temperatūroje. Mokslininko teigimu, net geografinės vietovės skirtumai turi įtakos diapauzės trukmei.

Ar žuvys žiemoja?

Savotiškai kai kurios didelės klasės žuvų rūšys prisitaiko prie žemos vandens temperatūros žiemą. Normali žuvų kūno temperatūra nėra pastovi ir atitinka vandens temperatūrą. Staiga smarkiai nukritus vandens temperatūrai, žuvys patenka į šoko būseną. Tačiau pakanka, kad vanduo sušyla, ir jie greitai „atgyja“. Eksperimentai parodė, kad šaldytos žuvys atgyja tik tada, kai jų kraujagyslės nėra užšalusios.

Iš pradžių pritaikytos žemai vandens temperatūrai žiemą, kai kurios žuvys, gyvenančios Arkties vandenyse: keičia savo kraujo sudėtį. Rudenį sumažėjus vandens temperatūrai, jų kraujyje susikaupia tokios koncentracijos, kokia būdinga jūros vanduo, o kraujas užšąla labai sunkiai (savotiškas antifrizas).

Nuo gėlavandenės žuvys dar lapkritį į žiemos miegą iškrinta karpiai, rausvai, ešeriai, šamai ir kt. Vandens temperatūrai nukritus žemiau 8 - 10°C, šios žuvys persikelia į gilesnes telkinių vietas, įkasa. didelės grupės dumble ir likti ten žiemos miego būsenoje visą žiemą.

Kai kurie jūros žuvis taip pat toleruoja stiprų šaltį žiemos miego būsenoje. Taigi, pavyzdžiui, silkės jau rudenį priartėja prie Arkties vandenyno pakrantės, kad kokios nors nedidelės įlankos dugne papultų į žiemos miego būseną. Juodosios jūros ančiuviai žiemoja ir pietiniuose jūros regionuose – prie Gruzijos krantų, šiuo metu neaktyvūs ir nevartoja maisto. O Azovo ančiuviai prieš prasidedant žiemos laikotarpiui migruoja į Juodąją jūrą, kur susirenka į grupes gana sėsliai.

Žuvų žiemojimui būdingas itin ribotas jų aktyvumas, visiškas maitinimosi nutraukimas, staigus medžiagų apykaitos sumažėjimas. Šiuo metu jų organizmą palaiko dėl gausios mitybos rudenį sukauptos maisto medžiagų atsargos.

varliagyvių žiemos miegas

Kalbant apie gyvenimo būdą ir struktūrą, varliagyvių klasė yra pereinamoji tarp paprastai vandens stuburinių ir paprastai sausumos gyvūnų. Yra žinoma, kad Skirtingos rūšys varlės, tritonai, salamandros nepalankų žiemos sezoną taip pat praleidžia sustingusios, nes tai nestabilios kūno temperatūros gyvūnai, kuri priklauso nuo aplinkos temperatūros.

Nustatyta, kad varlių žiemos miegas trunka nuo 130 iki 230 dienų, o jo trukmė priklauso nuo žiemos trukmės.

Rezervuaruose, norėdamos peržiemoti, varlės telkiasi į grupes po 10-20 egzempliorių, įsirauna į dumblą, į povandenines įdubas ir kitas tuštumas. Žiemos miego metu varlės kvėpuoja tik per odą.

Žiemą tritonai dažniausiai glaudžiasi po šiltais, supuvusiais kelmais ir nuvirtusių medžių kamienais. Jei šalia neranda tokių patogių „butų“, ten pasitenkina įtrūkimais dirvoje.

Ropliai taip pat žiemoja

Iš roplių klasės beveik visos mūsų faunos rūšys žiemą patenka į žiemos miego būseną. Žema žiemos temperatūra yra pagrindinė šio reiškinio priežastis.

Žiemos kvartalai dažniausiai yra požeminiai urvai arba tuštumos, susidarančios aplink didelius senus kelmus su supuvusios šaknys, uolų plyšius ir kitas priešams nepasiekiamas vietas. Tokiose prieglaudose susirenka daugybė gyvačių, kurios suformuoja didžiulius gyvačių ritinius. Nustatyta, kad gyvačių temperatūra žiemos miego metu beveik nesiskiria nuo aplinkos temperatūros.

Dauguma driežų rūšių (pievų, dryžuotų, žaliųjų, miškinių, verpsčių) taip pat žiemoja, įsirausia į dirvą, į urvus, kuriems potvyniai negresia. Šiltomis, saulėtomis žiemos dienomis driežai gali „pabusti“ ir kelioms valandoms iššliaužti iš savo žiemos prieglaudų medžioti, o po to vėl slepiasi savo urvuose ir patenka į audringą būseną.

Pelkiniai vėžliai žiemoja įsiskverbę į rezervuarų, kuriuose gyvena, dumblą, o sausumos vėžliai įlipa į 0,5 m gylį į dirvą į kokias nors natūralias kurmių, lapių, graužikų prieglaudas ar duobes, apsinešdami durpėmis, samanomis ir šlapi lapai.

Pasiruošimas žiemojimui prasideda spalio mėnesį, kai vėžliai kaupia riebalus. Pavasarį, laikinai atšilus, jie pabunda, kartais ir visą savaitę.

Ar yra paukščių, kurie žiemą žiemoja?

Dauguma gyvūnų, kurių kūno temperatūra yra nestabili, kuri priklauso nuo aplinkos, patenka į žiemos miego būseną. Tačiau stebėtina, kad daugelis gyvūnų, kurių kūno temperatūra yra pastovi, pavyzdžiui, paukščiai, nepalankiais metų laikais taip pat gali žiemoti. Yra žinoma, kad dauguma paukščių nepalankių žiemos sąlygų išvengia migruodami. Net Aristotelis savo daugiatomėje knygoje „Gyvūnų istorija“ atkreipė dėmesį į tai, kad „kai kurie paukščiai išskrenda žiemoti šiltų šalių, o kiti prisiglaudžia įvairiose prieglaudose, kur patenka į žiemos miegą“.

Prie tokios išvados priėjo ir didysis švedų gamtininkas Karlas Linėjus, kuris savo veikale „Gamtos sistema“ rašė: „Rudenį, prasidėjus šalčiams, kregždės, nerasdamos pakankamai vabzdžių maistui, ima ieškoti prieglobsčio žiemojimui nendrėse. vagos ežerų ir upių pakrantėse.

Torporas, į kurį patenka kai kurių rūšių paukščiai, visiškai skiriasi nuo daugeliui žinduolių būdingo žiemos miego. Visų pirma, paukščių organizmas ne tik nekaupia energijos atsargų riebalų pavidalu, bet, priešingai, sunaudoja nemažą jų dalį. Kol žinduoliai eina žiemos miegu, pastebimai priaugę svorio, paukščiai numeta daug svorio prieš stuporą. Būtent todėl paukščių varginimo reiškinys, pasak sovietinio biologo R. Potapovo, turėtų būti vadinamas ne žiemos miegu, o hipotermija.

Iki šiol paukščių hipotermijos mechanizmas nėra visiškai suprantamas. Paukščių kritimas į stuporą esant nepalankioms gyvenimo sąlygoms yra prisitaikanti fiziologinė reakcija, kuri užsifiksavo evoliucijos procese.

Kokie žinduoliai žiemoja žiemą?

Kaip ir anksčiau aptartiems gyvūnams, taip ir žinduoliams žiemos miegas yra biologinis prisitaikymas išgyventi nepalankų metų sezoną. Nors gyvūnai, kurių kūno temperatūra yra pastovi, paprastai toleruoja šaltą klimatą, dėl tinkamo maisto trūkumo žiemą kai kurie iš jų įgavo ir evoliucijos eigoje palaipsniui įtvirtino šį savitą instinktą – praleisti nepalankų žiemos sezoną neaktyviame žiemos miego būsenoje. .

Yra trys žiemos miego tipai, atsižvelgiant į sukrėtimo laipsnį:

1) nestiprus, lengvai sustojantis audimas (meškėnai, barsukai, lokiai, usūriniai šunys);

2) visiškas stuporas, lydimas periodinių pabudimų tik šiltesnėmis žiemos dienomis (žiurkėnai, burundukai, šikšnosparniai);

3) tikras nenutrūkstamas žiemos miegas, kuris yra stabilus, užsitęsęs stuporas (gruntai, ežiai, kiaunės, jerboos).

Prieš žinduolių žiemos miegą vyksta tam tikras fiziologinis organizmo paruošimas. Jį visų pirma sudaro riebalų atsargų kaupimas, daugiausia po oda. Kai kurių žiemą miegančių žmonių poodiniai riebalai siekia 25% viso kūno svorio. Pavyzdžiui, dirvinės voveraitės sustorėja rudens pradžioje, jų kūno svoris padidėja tris kartus, palyginti su pavasario-vasaros svoriu. Prieš žiemos miegą ežiai ir rudieji lokiai, taip pat visi šikšnosparniai gerokai pastorėja.

Kiti žinduoliai, tokie kaip žiurkėnai ir burundukai, nekaupia didelių riebalų atsargų, bet kaupia maistą savo pastogėje, kad galėtų sunaudoti trumpą žiemos pabudimo laikotarpį.

Žiemos miego metu visų rūšių žinduoliai guli nejudėdami savo urveliuose, susisukę į kamuolį. Taigi geriausia palaikyti šilumą ir apriboti šilumos mainus aplinką. Daugelio žinduolių apartamentai Zimnik yra natūrali stiebų ir medžių įdubų tuštuma.

Iš vabzdžiaėdžių žinduolių ežiukas, ruošdamasis žiemos miegui, nuošalioje vietoje surenka samanas, lapus, šieną ir susitvarko sau lizdą. Tačiau naujuose namuose „įsikuria“ tik tada, kai ilgą laiką palaikoma žemesnė nei 10 ° C. Prieš tai ežiukas gausiai valgo, kad sukauptų energiją riebalų pavidalu.

Hibernacija rudieji lokiai yra nedidelis tirpimas. Gamtoje vasarą lokys sukaupia storą poodinių riebalų sluoksnį ir prieš pat žiemos pradžią apsigyvena savo guolyje žiemoti. Paprastai guolis yra padengtas sniegu, todėl viduje daug šilčiau nei lauke. Žiemos miego metu sukauptas riebalų atsargas lokio organizmas panaudoja kaip maisto medžiagų šaltinį, taip pat saugo gyvūną nuo nušalimo.

Fiziologiniu požiūriu žinduolių žiemos miegui būdingas visų gyvybinių organizmo funkcijų nusilpimas iki minimumo, kuris leistų išgyventi nepalankias žiemos sąlygas be maisto.

Iki žiemos ar sausros vasaros organizmas sukaupia rezervinių energetinių medžiagų, padedančių išgyventi sunkų sezoną, pavyzdžiui, glikogeną. Gyvūnai vienaip ar kitaip storėja. Kai kuriose rūšyse riebalai sudaro iki 25% viso kūno svorio.Pavyzdžiui, mažos dirvinės voveraitės pavasarį sveria apie 100-150 g, o vasaros viduryje - iki 400 g.

Prisitaikymas prie nepalankių aplinkos sąlygų išreiškiamas ir migracijomis. Taigi rudenį, pablogėjus mitybos sąlygoms, didžioji dalis arktinių lapių ir šiaurės elnių migruoja iš tundros į pietus, į miško tundrą ir net į taigą, kur lengviau gauti maisto iš po sniego. Po elnių į pietus migruoja ir tundros vilkai. Šiauriniuose tundros regionuose kiškiai žiemos pradžioje masiškai migruoja į pietus, o pavasarį - priešinga kryptimi. Kalniniai kanopiniai gyvūnai vasarą pakyla į viršutines kalnų juostas su turtinga žole, o žiemą, didėjant sniego dangos gyliui, leidžiasi žemyn. Ir šiuo atveju kai kurių plėšrūnų, pavyzdžiui, vilkų, migracijos stebimos kartu su kanopiniais.

Apskritai migracijai būdingas santykinai mažesnis rūšių skaičius nei paukščių ir žuvų. Labiausiai jie išvystyti jūrų gyvūnams, šikšnosparniams ir kanopiniams gyvūnams, o tarp gausiausių grupių rūšių - graužikų, vabzdžiaėdžių ir smulkių plėšrūnų - jų praktiškai nėra.

Alternatyva šių gyvūnų migracijai yra žiemos miegas. Atskirkite fakultatyvinį sezoninį ir nuolatinį sezoninį žiemos miegą. Pirmuoju atveju šiek tiek sumažėja kūno temperatūra, kvėpavimo judesių skaičius ir bendras medžiagų apykaitos procesų lygis. Miegas lengvai pertraukiamas dėl peizažo pasikeitimo ar nerimo (meškos, meškėnai). Šiam nuolatiniam sezoniniam žiemos miegui būdingas gebėjimo reguliuoti termoreguliacijos praradimas, staigus kvėpavimo judesių ir širdies raumens susitraukimų skaičiaus sumažėjimas, kritimas. bendras lygis medžiagų apykaitą (kiaunės, dirvinės voverės).

Svarbus prisitaikymas prie nepalankių sąlygų yra maisto atsargų rinkimas. Tarp kitų stuburinių gyvūnų žiemai maistą renka tik kelios paukščių grupės (žaliavos, pelėdos, geniai), tačiau jų atsargų dydis ir šios veiklos adaptacinė vertė yra nereikšminga, palyginti su žinduoliais.

Perteklinio grobio laidojimo yra įprasta. Taigi, žeberklai ir erminai surenka po 20-30 pelėnų ir pelių, juodieji stulpai po ledu sukrauna kelias dešimtis varlių, audinės – po kelis kilogramus žuvies. Stambesni plėšrūnai (kiaunės, kurtiniai, katės, lokiai) grobio liekanas slepia nuošaliose vietose, po nuvirtusiais medžiais, po akmenimis. Leopardai dažnai slepia dalį savo grobio medžių šakose. būdingas bruožas Plėšrūnai kaupia maistą, nes jo palaidojimui nėra pastatyti specialūs sandėliukai, atsargas naudoja tik vienas jį pastatęs asmuo. Apskritai atsargos yra tik nedidelė pagalba išgyvenant menko maitinimosi periodą ir jos negali apsisaugoti nuo staigaus bado. Įvairūs graužikai ir pikai savo maistą kaupia skirtingai, nors šiuo atveju taip pat skiriasi laikymo tobulumo laipsniai ir jo reikšmė. Skraidančios voverės surenka kelias dešimtis gramų alksnio ir beržo galinių šakų ir kačiukų, kuriuos deda į įdubas. Voverės palaidotos nukritusiuose lapuose, įdubose ir žemėje esančiose gilėse bei riešutuose. Jie taip pat kabina grybus ant medžių šakų. Viena voverė tamsioje spygliuočių taigoje sukaupia iki 150-300 grybų, o Vakarų Sibiro juostiniuose miškuose, kur mitybos sąlygos prastesnės nei taigoje, iki 1500-2000 grybų daugiausia riebaluoja. Voverės sudarytais rezervais naudojasi daugelis šios rūšies individų.

Straipsnio įvertinimas:

Prisitaikymas- tai organizmo prisitaikymas prie aplinkos sąlygų dėl morfologinių, fiziologinių ir elgesio savybių komplekso.

Įvairūs organizmai prisitaiko prie skirtingos sąlygos aplinką, o dėl to mėgstantis drėgmę hidrofitai ir „sausanešiai“ – kserofitai(6 pav.); druskingo dirvožemio augalai halofitai; atspalviui atsparūs augalai sciofitai), o normaliam vystymuisi reikia visos saulės šviesos ( heliofitai); dykumose, stepėse, miškuose ar pelkėse gyvenantys gyvūnai yra naktiniai arba dieniniai. Vadinamos rūšių grupės, turinčios panašų požiūrį į aplinkos sąlygas (tai yra, gyvenančios tuose pačiuose ekotopuose). aplinkosaugos grupės.

Skiriasi augalų ir gyvūnų gebėjimas prisitaikyti prie nepalankių sąlygų. Dėl to, kad gyvūnai yra mobilūs, jų prisitaikymai yra įvairesni nei augalų. Gyvūnai gali:

- vengti nepalankių sąlygų (paukščiai nuo žiemos bado ir šalčio skrenda į šiltesnius kraštus, elniai ir kiti kanopiniai klajoja ieškodami maisto ir pan.);

- patekti į sustabdytą animaciją - laikina būsena, kai gyvybės procesai taip sulėtėja, kad jų matomų apraiškų beveik visiškai nėra (vabzdžių stuporas, stuburinių gyvūnų žiemos miegas ir kt.);

- prisitaikyti prie gyvenimo nepalankiomis sąlygomis (nuo šalnų gelbsti kailis ir poodiniai riebalai, dykumos gyvūnai turi taupaus vandens naudojimo ir vėsinimo prietaisus ir pan.). (7 pav.).

Augalai yra neaktyvūs ir veda prieraišų gyvenimo būdą. Todėl jiems galimi tik paskutiniai du adaptacijų variantai. Taigi augalams būdingas nepalankiais laikotarpiais sumažėjęs gyvybinių procesų intensyvumas: numeta lapus, žiemoja žemėje palaidotų miegančių organų – svogūnėlių, šakniastiebių, gumbų pavidalu, lieka sėklų ir sporų būklės. dirvožemyje. Briofituose visas augalas turi anabiozę, kuri sausoje būsenoje gali išlikti keletą metų.

augalų atsparumas nepalankūs veiksniai didėja dėl specialių fiziologinių mechanizmų: osmosinio slėgio pokyčių ląstelėse, garavimo intensyvumo reguliavimo stomato pagalba, „filtrų“ membranų panaudojimo selektyviam medžiagų įsisavinimui ir kt.

Skirtingi organizmai prisitaiko skirtingais tempais. Greičiausiai jie atsiranda vabzdžiams, kurie per 10–20 kartų gali prisitaikyti prie naujo insekticido veikimo, o tai paaiškina cheminės vabzdžių kenkėjų populiacijos tankio kontrolės nesėkmę. Augalų ar paukščių prisitaikymo procesas vyksta lėtai, šimtmečius.

Pastebėti organizmų elgsenos pokyčiai dažniausiai siejami su paslėptais bruožais, kuriuos jie tarsi turėjo „atsargoje“, tačiau veikiami naujų veiksnių atsirado ir padidino rūšių atsparumą. Tokie paslėpti ženklai paaiškina kai kurių rūšių medžių atsparumą veiksmui pramonės tarša(tuopų, maumedžių, gluosnių) ir kai kurių piktžolių rūšių poveikį herbicidams.

Tos pačios ekologinės grupės sudėtis dažnai apima organizmus, kurie nėra panašūs vienas į kitą. Taip yra dėl to, kad skirtingų tipų organizmai gali skirtingai prisitaikyti prie to paties aplinkos veiksnio.

Pavyzdžiui, jie skirtingai išgyvena šaltį šiltakraujai(jie vadinami endoterminė, iš graikų kalbos žodžių endon – viduje ir terme – šiluma) ir Šaltakraujiškai (ektoterminis, iš graikų kalbos ectos – išorė) organizmai. (8 pav.)

Endoterminių organizmų kūno temperatūra nepriklauso nuo aplinkos temperatūros ir visada yra daugmaž pastovi, jos svyravimai neviršija 2–4 ​​o net per didžiausius šalčius ir didžiausią karštį. Šie gyvūnai (paukščiai ir žinduoliai) palaiko savo kūno temperatūrą vidinės šilumos gamybos būdu, pagrįstu intensyvia medžiagų apykaita. Jie išlaiko savo kūno šilumą šiltų „kailinių“, pagamintų iš plunksnų, vilnos ir kt., sąskaita.

Fiziologinius ir morfologinius prisitaikymus papildo adaptyvi elgsena (nuo vėjo apsaugotų nakvynės vietų parinkimas, urvų ir lizdų statyba, grupinės nakvynės su graužikais, artimos pingvinų grupės, šildančios vienas kitą ir kt.). Jei aplinkos temperatūra labai aukšta, tai endoterminiai organizmai aušinami specialiais pritaikymais, pavyzdžiui, išgarinant drėgmę nuo gleivinių paviršiaus. burnos ertmė ir viršutinė kvėpavimo takai. (Dėl šios priežasties karštyje šuns kvėpavimas pagreitėja ir jis iškiša liežuvį.)

Ektoterminių gyvūnų kūno temperatūra ir mobilumas priklauso nuo aplinkos temperatūros. Vėsiu oru vabzdžiai ir driežai tampa mieguisti ir neaktyvūs. Tuo pačiu metu daugelis gyvūnų rūšių turi galimybę pasirinkti vietą, kurioje yra palankios sąlygos temperatūrai, drėgmei ir saulės šviesai (driežai kaitinasi ant apšviestų uolų plokščių).

Tačiau absoliuti ektotermija stebima tik labai mažuose organizmuose. Dauguma šaltakraujų organizmų vis dar sugeba blogai reguliuoti kūno temperatūrą. Pavyzdžiui, aktyviai skraidančių vabzdžių – drugelių, kamanių – kūno temperatūra palaikoma 36–40 °C net esant žemesnei nei 10 °C oro temperatūrai.

Panašiai ir tos pačios ekologinės grupės augalų rūšys skiriasi savo išvaizda. Jie taip pat gali prisitaikyti prie tų pačių aplinkos sąlygų Skirtingi keliai. Taigi, skirtingų tipų kserofitai skirtingai taupo vandenį: vieni turi storas ląstelių membranas, kiti turi brendimą arba vaško apnašą ant lapų. Kai kurie kserofitai (pavyzdžiui, iš labiaceae šeimos) išskiria poras eteriniai aliejai, kurie juos apgaubia tarsi „antklode“, o tai sumažina garavimą. šaknų sistema vienuose kserofituose jis galingas, patenka į dirvą iki kelių metrų gylio ir pasiekia gruntinio vandens lygį (kupranugario spygliuočiai), kituose paviršutiniškas, bet labai šakotas, leidžiantis surinkti kritulių vandenį.

Tarp kserofitų yra krūmų su labai mažais kietais lapais, kuriuos galima išmesti sausiausiu metų laiku (karaganų krūmas stepėse, dykumos krūmai), velėninės žolės siaurais lapais (plunksninės žolės, eraičinai), sukulentai(iš lot. succulentus – sultingas). Sukulentai turi sultingus lapus arba stiebus, kurie kaupia vandenį ir lengvai toleruoja aukšta temperatūra oro. Sukulentams priskiriami amerikietiški kaktusai ir sakalai, augantys Centrinės Azijos dykumose. Jie turi ypatingą fotosintezės tipą: stomos atsidaro trumpai ir tik naktį, šiomis vėsiomis valandomis, augalai kaupia anglies dvideginį, o dieną naudoja jį fotosintezei su uždaromis stomatomis. (9 pav.)

Įvairūs prisitaikymai, norint išgyventi nepalankiomis sąlygomis druskingame dirvožemyje, taip pat pastebimi halofituose. Tarp jų yra augalų, kurie geba kaupti druskas savo kūne (soleros, sviediniai, sarsazanai), specialiomis liaukomis išskiria druskų perteklių lapų paviršiuje (kermekas, tamarikai), „išlaiko“ druskas iš savo audinių dėl. „šaknų barjeras“, nepralaidus druskoms“ (pelynas). Pastaruoju atveju augalai turi tenkintis nedideliu kiekiu vandens ir turi kserofitų išvaizdą.

Dėl šios priežasties nereikėtų stebėtis, kad tomis pačiomis sąlygomis yra vienas nuo kito skirtingi augalai ir gyvūnai, kurie skirtingai prisitaikė prie šių sąlygų.

Kontroliniai klausimai

1. Kas yra adaptacija?

2. Kokie gyvūnai ir augalai gali prisitaikyti prie nepalankių aplinkos sąlygų?

2. Pateikite pavyzdžių aplinkosaugos grupės augalai ir gyvūnai.

3. Papasakokite apie skirtingus organizmų prisitaikymus prie tų pačių nepalankių aplinkos sąlygų.

4. Kuo skiriasi endoterminių ir ektoterminių gyvūnų prisitaikymas prie žemos temperatūros?

„Kaip valgo skirtingi gyvūnai“ – skirtingų gyvūnų maitinimo būdai. Žolėdžiai yra gyvūnai, kuriems reikia augalinio maisto. Sumišimo žaidimas. Štai pakraštyje drovus elnias, netingi žolę nuskinti. Koks baisus plėšrūnas. Visiems drugeliams būdingas ilgas kilnojamas snapelis. Jaudinanti ekskursija. Vėžiai. Dantų tipai. Bitė. Esame pievoje. Gyvūnai. Prudovikas. Kaip valgo banginis? Šiems gyvūnams maitintis padeda nukandami dantys.

„Gyvūnų odos ligos“ – Endogeniniai veiksniai. Opaligė. granuliavimo barjeras. Karpos dermatitas. Furunkulas šunyje. Klinikiniai požymiai. Interdigital regiono dermatitas. Furunkulai šunyje. Randas. Eritema. Seborėja. Hidradenitas. Aplink plaukus atsiranda paraudimas. Pradinė egzemos stadija. vietinis gydymas. Atsiranda didelis patinimas. Refleksinė egzema. Odos ligos. Egzema. Egzemos susidarymo schema. Burbulas. folikulito diagrama.

"Trematodozės" - helmintai. patologiniai pokyčiai. Prevencija. Trematodo kiaušiniai. Bendra forma trematodai. patogenezė ir imunitetas. Vystymosi biologija. Patogenai. Invazijos plitimo šaltiniai. Patogenezė. Ursovermit. Trematodozės. Paramhistomatozė. Fascioliazė. Bitionol. Paprastoji fasciola. Kritęs gyvūnas. Milžiniška fasciola. Gyvenimo trukmės diagnozė. Adoleskarija. Polytrem. Niklosamidas. Fasciola vulgaris. Paramfistomų vystymosi biologija.

„Apsauginių spalvų tipai“ – efektyvi yra kolektyvinė mimika. kolektyvinė mimika. skaidrus korpusas. Mimikri Mulleris. Mimika. Apsauginis (paslaptingas) dažymas. Apsvarstykite gyvūnus. Akys. Skrodžiantis dažymas. Įspėjamoji spalva. Didžiausias efektas. Grėsmingas dažymas. Santykinis fitneso pobūdis. Mimezija. Gyvūnų apsauginių spalvų rūšys. Akių kamufliažo pavyzdžiai. klasikinė mimika. Įspėjamųjų spalvų pavyzdžiai.

„Sezoniniai gyvūnų gyvenimo pokyčiai“ – Kolorado vabalas. Migracijos. Sustingimas. Vadovėlio klausimai. Žiemos miegas ir vargas. Šiaurės elnių migracijos. Signalai. Drugelis. Šikšnosparnis. Klasteris šikšnosparniai. Sezoniniai gyvūnų gyvenimo pokyčiai. Hibernacija. Paukščių skrydžiai. aplinkos sąlygos.

Augalų ir gyvūnų organizmų įsivaizduojamos mirties (anabiozės) priežastys

leidžianti jiems išgyventi nepalankiomis žiemos sąlygomis.

O.K.Smirnova, Rostovo prie Dono licėjaus Nr.103 aukščiausios kategorijos biologijos mokytoja.

Tikslai: didinti studentų žinių sritis; išmokti analizuoti laikino gyvų organizmų gyvybinės veiklos nutrūkimo reiškinį, naudojant jį kaip priemonę prisitaikyti ir išgyventi nepalankiomis sąlygomis.

Įranga: moliuskų, vėžiagyvių, vabzdžių, žuvų, varliagyvių, roplių, paukščių, žinduolių lentelės.

Žiemos sezonas daugeliui gyvūnų ir augalų pasaulio atstovų nepalankus tiek dėl žemos temperatūros, tiek dėl smarkiai sumažėjusios galimybės gauti maisto. Vykstant evoliuciniam vystymuisi, daugelis gyvūnų ir augalų rūšių įgavo savotiškus prisitaikymo mechanizmus, kad galėtų išgyventi nepalankiu metų laiku. Kai kuriose gyvūnų rūšyse atsirado ir įsitvirtino maisto atsargų kūrimo instinktas; kiti sukūrė kitą adaptaciją – migraciją. Žinomi stulbinančiai ilgi daugelio rūšių paukščių skrydžiai, kai kurių žuvų rūšių ir kitų gyvūnų pasaulio atstovų migracija. Tačiau daugelio gyvūnų rūšių evoliucijos procese buvo pastebėtas dar vienas tobulas fiziologinis prisitaikymo mechanizmas – gebėjimas iš pirmo žvilgsnio pakliūti į negyvą būseną, kuri skirtingose ​​gyvūnų rūšyse pasireiškia skirtingai ir turi skirtingus pavadinimus (anabiozė, hipotermija ir kt.). Tuo tarpu visoms šioms sąlygoms būdingas organizmo gyvybinių funkcijų slopinimas iki minimumo, leidžiantis išgyventi nepalankias žiemos sąlygas nevalgius. Tokia įsivaizduojama mirties būsena ištinka toms gyvūnų rūšims, kurios žiemą nepajėgia apsirūpinti maistu ir jiems gresia mirtis nuo šalčio ir bado. Ir visa tai, sukurta evoliucijos procese, priklauso nuo griežto gamtos tikslingumo – poreikio išsaugoti rūšį.

Žiemos miegas yra plačiai paplitęs gamtoje reiškinys, nepaisant to, kad tam tikrų gyvūnų grupių atstovams jo apraiškos skiriasi, nesvarbu, ar tai nestabilios kūno temperatūros gyvūnai (poikiloterminiai), dar vadinami šaltakraujiškais, kurių kūno temperatūra priklauso nuo aplinkos temperatūros, arba gyvūnai, kurių kūno temperatūra pastovi (homeoterminė), dar vadinami šiltakraujai.

Iš gyvūnų, kurių kūno temperatūra nestabili, į žiemos miego būseną patenka įvairių rūšių moliuskai, vėžiagyviai, voragyviai, vabzdžiai, žuvys, varliagyviai ir ropliai, o iš gyvūnų, kurių kūno temperatūra yra pastovi, kelios paukščių rūšys ir daugybė žinduolių rūšių.

Kaip sraigės žiemoja?

Iš minkštakūnio tipo daugelis sraigių rūšių patenka į žiemos miegą (pavyzdžiui, visos sausumos sraigės). Sutiktos sodo sraigės žiemoja spalio mėnesį ir trunka iki balandžio pradžios. Po ilgo parengiamojo laikotarpio, per kurį organizme sukaupia reikiamas maistines medžiagas, sraigės suranda arba iškasa audines, kad keli individai galėtų kartu žiemoti giliai po žeme, kur bus palaikoma 7–8 °C temperatūra. Gerai užkimšusios audines, sraigės nusileidžia į dugną ir guli atsivėrusi kiautu. Tada jie uždaro šią skylę, išskirdami gleivinę medžiagą, kuri greitai sukietėja ir tampa elastinga (panaši į plėvelę). Smarkiai spustelėjus šalčiui ir organizmui pritrūkus maistinių medžiagų, sraigės dar giliau įsiskverbia į žemę ir suformuoja dar vieną plėvelę, taip sukurdamos oro kameras, kurios atlieka puikaus izoliatoriaus vaidmenį. Nustatyta, kad per ilgą žiemojimo laikotarpį sraigės netenka daugiau nei 20% savo svorio, didžiausias nuostolis atsiranda per pirmąsias 25-30 dienų. Taip yra dėl to, kad visi medžiagų apykaitos procesai palaipsniui išnyksta, kad būtų pasiektas minimumas, kai gyvūnas beveik patenka į sustabdytos animacijos būseną su vos pastebimomis gyvybinėmis funkcijomis. Žiemos miego metu sraigė nesimaitina, kvėpavimas beveik sustoja. Pavasarį, atėjus pirmosioms šiltoms dienoms ir dirvos temperatūrai pasiekus 8-10°C, pradėjus vystytis augmenijai ir iškritus pirmiesiems liūtims, sraigės išlenda iš žiemos prieglaudų. Tada prasideda intensyvi veikla atkurti išeikvotas maisto atsargas savo organizme; tai išreiškiama didžiulio maisto kiekio įsisavinimu, palyginti su jų kūnu.

Vandens sraigės, tvenkinės sraigės taip pat patenka į žiemos miego būseną – dauguma jų įsirauna į dumblą rezervuaro, kuriame gyvena, dugne.

Kur žiemoja vėžiai?

Visi žino liaudyje populiarią grėsmę: „Parodysiu, kur žiemoja vėžiai!“. Manoma, kad ši patarlė atsirado baudžiavos laikais, kai dvarininkai, bausdami kaltus baudžiauninkus, versdavo juos žiemą gaudyti vėžius. Tuo tarpu žinoma, kad tai beveik neįmanoma, nes vėžiai žiemoja, giliai palaidoti rezervuarų dugne esančiose skylėse.

Taksonomijos požiūriu vėžiagyvių klasė skirstoma į du poklasius – aukštesniuosius ir žemesniuosius vėžiagyvius.

Iš aukštesniųjų vėžiagyvių į žiemos miego būseną patenka upiniai, pelkiniai ir ežeriniai vėžiai. Patinai grupelėmis žiemoja giliose duobėse apačioje, o patelės – vienos – audinėse, o lapkritį prie trumpų kojų priklijuoja apvaisintus kiaušinėlius, iš kurių skruzdėlės dydžio vėžiagyviai išsirita tik birželį.

Iš žemesniųjų vėžiagyvių įdomios vandens blusos (dafnijų gentis). Jie deda, priklausomai nuo sąlygų, dviejų rūšių kiaušinius – vasarinius ir žieminius. Žieminiai kiaušiniai turi tvirtą lukštą ir susidaro susidarius nepalankioms gyvenimo sąlygoms. Kai kurių rūšių žemesniųjų vėžiagyvių kiaušinėlių išdžiūvimas ir net užšalimas yra būtina sąlyga tolesniam jų vystymuisi.

Diapauzė vabzdžiams.

Pagal rūšių skaičių vabzdžiai lenkia visas kitas klases. Jų kūno temperatūra priklauso nuo aplinkos, kuri stipriai veikia gyvybinių poveikių greitį, o žema temperatūra šį greitį labai sumažina. Esant neigiamai temperatūrai, visas vabzdžio vystymasis sulėtėja arba praktiškai sustoja. Ši anabiotinė būsena, žinoma kaip „diapauzė“, yra grįžtamasis vystymosi procesų sustojimas, kurį sukelia išoriniai veiksniai. Diapauzė atsiranda, kai sąlygos nepalankios gyvenimui ir tęsiasi visą žiemą, kol atėjus pavasariui sąlygos tampa palankesnės.

Prasidėjus žiemos sezonui, skirtingose ​​jų vystymosi stadijose randama įvairių rūšių vabzdžių, kuriuose jie žiemoja – kiaušinėlių, lervų, lėliukių ar suaugusių formų pavidalu, tačiau dažniausiai kiekviena atskira rūšis tam tikrame savo vystymosi etape patenka į diapauzę. plėtra. Taigi, pavyzdžiui, septyntaškė boružėlė žiemoja jau suaugus.

Būdinga, kad prieš vabzdžių žiemojimą vyksta tam tikras fiziologinis jų organizmo paruošimas, susidedantis iš laisvo glicerolio kaupimosi jų audiniuose, neleidžiančio sušalti. Tai atsitinka vabzdžių vystymosi stadijoje, kurioje jie žiemos.

Net ir prasidėjus pirmiesiems rudens šalčio požymiams, vabzdžiai randa patogias pastoges (po akmenimis, po medžių žieve, po nukritusiais lapais urveliuose dirvoje ir kt.), kur iškritus snygiam temperatūra pakyla. yra vidutiniškai žemas ir vienodas.

Diapauzės trukmė vabzdžiams yra tiesiogiai susijusi su riebalų atsargomis organizme. Bitės nepatenka į ilgą diapauzę, bet vis tiek 0–6 °C temperatūroje jos sustingsta ir gali išbūti tokioje būsenoje 7–8 dienas. Esant žemesnei temperatūrai, jie miršta.

Taip pat įdomu, kaip vabzdžiai tiksliai nustato momentą, kada jie turėtų išeiti iš anabiotinės būsenos. Mokslininkas N.I. Kalabukhovas ištyrė kai kurių rūšių drugelių anabiozę. Jis nustatė, kad diapauzės trukmė skiriasi priklausomai nuo rūšies. Pavyzdžiui, drugelis povas buvo sustabdytos animacijos būsenoje 166 dienas 5,9 ° C temperatūroje, o šilkaverpiui prireikė 193 dienų 8,6 ° C temperatūroje. Mokslininko teigimu, net geografinės vietovės skirtumai turi įtakos diapauzės trukmei.

Ar žuvys žiemoja?

Savotiškai kai kurios didelės klasės žuvų rūšys prisitaiko prie žemos vandens temperatūros žiemą. Normali žuvų kūno temperatūra nėra pastovi ir atitinka vandens temperatūrą. Staiga smarkiai nukritus vandens temperatūrai, žuvys patenka į šoko būseną. Tačiau pakanka, kad vanduo sušiltų, ir jie greitai „atgyja“. Eksperimentai parodė, kad šaldytos žuvys atgyja tik tada, kai jų kraujagyslės nėra užšalusios.

Iš pradžių pritaikytos žemai vandens temperatūrai žiemą, kai kurios žuvys, gyvenančios Arkties vandenyse: keičia savo kraujo sudėtį. Rudenį sumažėjus vandens temperatūrai, jų kraujyje susikaupia tokios koncentracijos druskos, kuri būdinga jūros vandeniui, o tuo pačiu kraujas labai sunkiai užšąla (savotiškas antifrizas).

Iš gėlavandenių žuvų lapkritį į žiemos miegą patenka karpiai, žuvėdrai, ešeriai, šamai ir kt. Vandens temperatūrai nukritus žemiau 8 - 10°C, šios žuvys persikelia į gilesnes telkinių vietas, didelėmis grupėmis įsirauna į dumblą ir ten visą žiemą būna žiemos miego būsenoje.

Kai kurios jūrų žuvys taip pat ištveria didelį šaltį žiemodamos. Taigi, pavyzdžiui, silkės jau rudenį priartėja prie Arkties vandenyno pakrantės, kad kokios nors nedidelės įlankos dugne papultų į žiemos miego būseną. Juodosios jūros ančiuviai žiemoja ir pietiniuose jūros regionuose – prie Gruzijos krantų, šiuo metu neaktyvūs ir nevartoja maisto. Ir Azovo ančiuviai prieš puolimą žiemos laikotarpis migruoja į Juodąją jūrą, kur būriuojasi gana sėsliai.

Žuvų žiemojimui būdingas itin ribotas jų aktyvumas, visiškas maitinimosi nutraukimas, staigus medžiagų apykaitos sumažėjimas. Šiuo metu jų organizmą palaiko dėl gausios mitybos rudenį sukauptos maisto medžiagų atsargos.

varliagyvių žiemos miegas

Kalbant apie gyvenimo būdą ir struktūrą, varliagyvių klasė yra pereinamoji tarp paprastai vandens stuburinių ir paprastai sausumos gyvūnų. Žinoma, kad įvairių rūšių varlės, tritonai, salamandros nepalankų žiemos sezoną taip pat praleidžia audros būsenoje, nes tai gyvūnai, kurių kūno temperatūra kinta, kuri priklauso nuo aplinkos temperatūros.

Nustatyta, kad varlių žiemos miegas trunka nuo 130 iki 230 dienų, o jo trukmė priklauso nuo žiemos trukmės.

Rezervuaruose, norėdamos peržiemoti, varlės telkiasi į grupes po 10-20 egzempliorių, įsirauna į dumblą, į povandenines įdubas ir kitas tuštumas. Žiemos miego metu varlės kvėpuoja tik per odą.

Žiemą tritonai dažniausiai glaudžiasi po šiltais, supuvusiais kelmais ir nuvirtusių medžių kamienais. Jei šalia neranda tokių patogių „butų“, ten pasitenkina įtrūkimais dirvoje.

Ropliai taip pat žiemoja

Iš roplių klasės beveik visos mūsų faunos rūšys žiemą patenka į žiemos miego būseną. Žema žiemos temperatūra yra pagrindinė šio reiškinio priežastis.

Žiemos kvartalai dažniausiai yra požeminiai urvai arba tuštumos, susidarančios aplink didelius senus kelmus su supuvusios šaknys, uolų plyšius ir kitas priešams nepasiekiamas vietas. Tokiose prieglaudose susirenka daugybė gyvačių, kurios suformuoja didžiulius gyvačių ritinius. Nustatyta, kad gyvačių temperatūra žiemos miego metu beveik nesiskiria nuo aplinkos temperatūros.

Dauguma driežų rūšių (pievų, dryžuotų, žaliųjų, miškinių, verpsčių) taip pat žiemoja, įsirausia į dirvą, į urvus, kuriems potvyniai negresia. Šiltomis saulėtomis žiemos dienomis driežai gali „pabusti“ ir kelioms valandoms iššliaužti iš savo žiemos prieglaudų medžioti, o po to vėl slepiasi savo urvuose ir patenka į audringą būseną.

Pelkiniai vėžliai žiemoja įsiskverbę į rezervuarų, kuriuose gyvena, dumblą, o sausumos vėžliai įlipa į 0,5 m gylį į dirvą į kokias nors natūralias kurmių, lapių, graužikų prieglaudas ar duobes, apsinešdami durpėmis, samanomis ir šlapi lapai.

Pasiruošimas žiemojimui prasideda spalio mėnesį, kai vėžliai kaupia riebalus. Pavasarį, laikinai atšilus, jie pabunda, kartais ir visą savaitę.

Ar yra paukščių, kurie žiemą žiemoja?

Dauguma gyvūnų, kurių kūno temperatūra yra nestabili, kuri priklauso nuo aplinkos, patenka į žiemos miego būseną. Tačiau stebėtina, kad daugelis gyvūnų, kurių kūno temperatūra yra pastovi, pavyzdžiui, paukščiai, nepalankiais metų laikais taip pat gali žiemoti. Yra žinoma, kad dauguma paukščių nepalankių žiemos sąlygų išvengia migruodami. Net Aristotelis savo kelių tomų knygoje „Gyvūnų istorija“ atkreipė dėmesį į tai, kad „vieni paukščiai išskrenda žiemoti į šiltus kraštus, o kiti prisiglaudžia įvairiose prieglaudose, kur žiemoja“.

Prie tokios išvados priėjo ir didysis švedų gamtininkas Karlas Linėjus, kuris savo veikale „Gamtos sistema“ rašė: „Rudenį, prasidėjus šalčiams, kregždės, nerasdamos pakankamai vabzdžių maistui, ima ieškoti prieglobsčio žiemojimui nendrėse. vagos ežerų ir upių pakrantėse.

Torporas, į kurį patenka kai kurių rūšių paukščiai, visiškai skiriasi nuo daugeliui žinduolių būdingo žiemos miego. Visų pirma, paukščių organizmas ne tik nekaupia energijos atsargų riebalų pavidalu, bet, priešingai, sunaudoja nemažą jų dalį. Kol žinduoliai eina žiemos miegu, pastebimai priaugę svorio, paukščiai numeta daug svorio prieš stuporą. Būtent todėl paukščių varginimo reiškinys, pasak sovietinio biologo R. Potapovo, turėtų būti vadinamas ne žiemos miegu, o hipotermija.

Iki šiol paukščių hipotermijos mechanizmas nėra visiškai suprantamas. Paukščių kritimas į stuporą esant nepalankioms gyvenimo sąlygoms yra prisitaikanti fiziologinė reakcija, kuri užsifiksavo evoliucijos procese.

Kokie žinduoliai žiemoja žiemą?

Kaip ir anksčiau aptartiems gyvūnams, taip ir žinduoliams žiemos miegas yra biologinis prisitaikymas išgyventi nepalankų metų sezoną. Nors gyvūnai, kurių kūno temperatūra yra pastovi, paprastai toleruoja šaltą klimatą, dėl tinkamo maisto trūkumo žiemą kai kurie iš jų įgavo ir evoliucijos eigoje palaipsniui įtvirtino šį savitą instinktą – praleisti nepalankų žiemos sezoną neaktyviame žiemos miego būsenoje. .

Yra trys žiemos miego tipai, atsižvelgiant į sukrėtimo laipsnį:

1) nestiprus, lengvai sustojantis audimas (meškėnai, barsukai, lokiai, usūriniai šunys);

2) visiškas stuporas, lydimas periodinių pabudimų tik šiltesnėmis žiemos dienomis (žiurkėnai, burundukai, šikšnosparniai);

3) tikras nenutrūkstamas žiemos miegas, kuris yra stabilus, užsitęsęs stuporas (gruntai, ežiai, kiaunės, jerboos).

Prieš žinduolių žiemos miegą vyksta tam tikras fiziologinis organizmo paruošimas. Jį visų pirma sudaro riebalų atsargų kaupimas, daugiausia po oda. Kai kurių žiemą miegančių žmonių poodiniai riebalai siekia 25% viso kūno svorio. Pavyzdžiui, dirvinės voveraitės sustorėja rudens pradžioje, jų kūno svoris padidėja tris kartus, palyginti su pavasario-vasaros svoriu. Prieš žiemos miegą ežiai ir rudieji lokiai, taip pat visi šikšnosparniai gerokai pastorėja.

Kiti žinduoliai, tokie kaip žiurkėnai ir burundukai, nekaupia didelių riebalų atsargų, bet kaupia maistą savo pastogėje, kad galėtų sunaudoti trumpą žiemos pabudimo laikotarpį.

Žiemos miego metu visų rūšių žinduoliai guli nejudėdami savo urveliuose, susisukę į kamuolį. Taigi geriausia palaikyti šilumą ir riboti šilumos mainus su aplinka. Daugelio žinduolių apartamentai Zimnik yra natūrali stiebų ir medžių įdubų tuštuma.

Iš vabzdžiaėdžių žinduolių ežiukas, ruošdamasis žiemos miegui, nuošalioje vietoje surenka samanas, lapus, šieną ir susitvarko sau lizdą. Tačiau jis „įsikuria“ naujuose namuose tik tada, kai temperatūra ilgą laiką palaikoma žemesnėje nei 10 ° C temperatūroje. Prieš tai ežiukas gausiai valgo, kad galėtų kaupti energiją riebalų pavidalu.

Rudųjų lokių žiemos miegas yra nedidelis stuporas. Gamtoje vasarą lokys sukaupia storą poodinių riebalų sluoksnį ir prieš pat žiemos pradžią apsigyvena savo guolyje žiemoti. Paprastai guolis yra padengtas sniegu, todėl viduje daug šilčiau nei lauke. Žiemos miego metu sukauptas riebalų atsargas lokio organizmas panaudoja kaip maisto medžiagų šaltinį, taip pat saugo gyvūną nuo nušalimo.

Fiziologiniu požiūriu žinduolių žiemos miegui būdingas visų gyvybinių organizmo funkcijų nusilpimas iki minimumo, kuris leistų išgyventi nepalankias žiemos sąlygas be maisto.