Čo pomáha zvieratám prežiť nepriaznivé podmienky. Spôsoby prežívania živých organizmov v nepriaznivých podmienkach (zimovanie, hibernácia, pozastavená animácia, migrácia atď.)

Sekcie: Biológia

Ciele: rozšíriť oblasti vedomostí študentov; naučiť sa analyzovať fenomén dočasného zastavenia životnej činnosti v živých organizmoch, ktoré ho využívajú ako prostriedok na prispôsobenie sa a prežitie v nepriaznivých podmienkach.

Vybavenie: stoly mäkkýšov, kôrovcov, hmyzu, rýb, obojživelníkov, plazov, vtákov, cicavcov.

Zimná sezóna je pre mnohých predstaviteľov živočíšneho a rastlinného sveta nepriaznivá, a to tak z dôvodu nízkych teplôt, ako aj prudkého zníženia schopnosti získavať potravu. Počas evolučného vývoja mnohé druhy živočíchov a rastlín získali jedinečné adaptačné mechanizmy na prežitie v nepriaznivých ročných obdobiach. U niektorých druhov zvierat vznikol a ustálil sa pud tvorby potravinových rezerv; iní vyvinuli inú adaptáciu - migráciu. Známe sú úžasne dlhé lety mnohých druhov vtákov, migrácie niektorých druhov rýb a iných predstaviteľov živočíšneho sveta. V procese evolúcie bol však u mnohých živočíšnych druhov zaznamenaný ešte jeden dokonalý fyziologický adaptačný mechanizmus – schopnosť upadnúť do zdanlivo bez života, ktorý sa u rôznych živočíšnych druhov prejavuje rôzne a má rôzne názvy (anabióza, hypotermia atď.). ). Medzitým sú všetky tieto stavy charakterizované inhibíciou životných funkcií tela na minimum, čo mu umožňuje prežiť nepriaznivé podmienky. zimné podmienky bez jedenia. Tie druhy zvierat, ktoré si v zime nedokážu zabezpečiť potravu, upadajú do podobného stavu pomyselnej smrti a hrozí im smrť od zimy a hladu. A toto všetko, vyvinuté v procese evolúcie, podlieha prísnej prírodnej účelnosti – potrebe zachovať druh.

Hibernácia je v prírode rozšírený jav, napriek tomu, že sa jej prejavy u predstaviteľov určitých skupín živočíchov líšia, či už ide o živočíchy s nestabilnou telesnou teplotou (poikilotermické), nazývané aj chladnokrvné, u ktorých telesná teplota závisí od okolitého prostredia. teploty, alebo živočíchy so stálou telesnou teplotou (homeotermické), nazývané aj teplokrvné.

Zo živočíchov s nestabilnou telesnou teplotou upadajú do zimného spánku rôzne druhy mäkkýšov, kôrovce, pavúkovce, hmyz, ryby, obojživelníky a plazy, zo živočíchov s konštantnou telesnou teplotou viaceré druhy vtákov a mnohé druhy cicavcov.

Ako zimujú slimáky?

Z typu mäkkého tela mnohé druhy slimákov hibernujú (napríklad všetky suchozemské slimáky). Slimáky obyčajné vstupujú do zimného spánku v októbri, ktorý trvá do začiatku apríla. Po dlhom prípravnom období, počas ktorého si v tele hromadia potrebné živiny, slimáky nájdu alebo vyhrabú jamy, aby niekoľko jedincov mohlo spolu prezimovať hlboko pod zemou, kde sa bude udržiavať teplota 7 - 8 °C. Po dobrom utesnení nory slimáky zostúpia na dno a ľahnú si s otvorom ulity smerom nahor. Potom tento otvor zatvoria, čím sa uvoľní slizká látka, ktorá čoskoro stvrdne a stane sa elastickou (filmovitá). S výrazným chladným počasím a nedostatkom živiny v tele sa slimáky zavŕtajú ešte hlbšie do zeme a vytvoria ďalší film, čím sa vytvoria vzduchové komory, ktoré fungujú ako výborný izolant. Zistilo sa, že počas dlhej zimy slimáky stratia viac ako 20 % svojej hmotnosti, pričom najväčší úbytok nastáva v prvých 25 – 30 dňoch. Vysvetľuje to skutočnosť, že všetky metabolické procesy postupne odumierajú, aby dosiahli minimum, pri ktorom zviera upadne takmer do stavu pozastavenej animácie so sotva postrehnuteľnými životnými funkciami. Počas zimného spánku sa slimák nekŕmi a dýchanie sa takmer zastaví. Na jar, keď prichádzajú prvé teplé dni a teplota pôdy dosahuje 8-10 °C, keď sa začína rozvíjať vegetácia a padajú prvé dažde, slimáky vyliezajú zo zimných úkrytov. Potom intenzívna aktivita začne obnovovať vyčerpané zásoby potravy v ich tele; to sa prejavuje v absorpcii obrovského množstva potravy v porovnaní s ich telom.

Rybníkové vodné slimáky sa tiež dostávajú do stavu hibernácie – väčšina z nich sa zahrabáva do bahna na dne nádrže, v ktorej žije.

Kde zimujú raky?

Každý pozná populárnu hrozbu: „Ukážem vám, kde raky zimujú! Predpokladá sa, že toto príslovie sa objavilo v časoch poddanstva, keď ich majitelia pôdy, trestajúc previnilých nevoľníkov, nútili v zime chytať raky. Medzitým je známe, že je to takmer nemožné, keďže raky trávia zimu zahrabané hlboko v dierach na dne nádrží.

Zo systematického hľadiska sa trieda kôrovcov delí na dve podtriedy – vyššie a nižšie kôrovce.

Spomedzi vyšších kôrovcov upadajú do stavu hibernácie riečne, močiarne a jazerné raky. Samce prezimujú v skupinách v hlbokých dierach na dne a samice samé v norách a v novembri si na krátke nohy nalepia oplodnené vajíčka, z ktorých sa až v júni vyliahnu kôrovce veľkosti mravca.

Z nižších kôrovcov sú zaujímavé vodné blchy (rod Daphnia). Znášajú v závislosti od podmienok dva druhy vajec - letné a zimné. Zimné vajíčka majú odolnú škrupinu a vznikajú pri nepriaznivých životných podmienkach. Pre niektoré druhy nižších kôrovcov je sušenie a dokonca zmrazenie vajíčok nevyhnutnou podmienkou pokračovania ich vývoja.

Diapauza u hmyzu

Pokiaľ ide o počet druhov, hmyz prevyšuje všetky ostatné triedy. Ich telesná teplota závisí od prostredia, ktoré má silný vplyv na mieru životne dôležitých vplyvov, pričom nízke teploty túto mieru výrazne znižujú. Pri negatívnych teplotách sa celý vývoj hmyzu spomalí alebo prakticky zastaví. Tento anabiotický stav, známy ako „diapauza“, je reverzibilné zastavenie vývojových procesov a je spôsobené vonkajšími faktormi. Diapauza nastáva, keď nastanú podmienky nepriaznivé pre život a pokračuje počas celej zimy, kým sa s nástupom jari nestanú podmienky priaznivejšie.

Nástup zimnej sezóny sa oneskoruje odlišné typy hmyz v rôznom štádiu svojho vývoja, v ktorom prezimuje – vo forme vajíčok, lariev, kukiel alebo dospelých foriem, ale zvyčajne sa každý jednotlivý druh dostáva do diapauzy v určitom štádiu svojho vývoja. Takže napríklad sedembodový Lienka zimuje ako dospelý.

Je charakteristické, že zimovaniu hmyzu predchádza určitá fyziologická príprava jeho tela, spočívajúca v nahromadení voľného glycerolu v jeho tkanivách, ktorý zabraňuje zamrznutiu. K tomu dochádza v štádiu vývoja hmyzu, v ktorom budú tráviť zimu.

Už pri nástupe prvých príznakov ochladenia na jeseň si hmyz nachádza pohodlné úkryty (pod kameňmi, pod kôrou stromov, pod opadaným lístím v norách v pôde a pod.), kde je po snežení mierne nízka teplota. uniforma.

Trvanie diapauzy u hmyzu je priamo závislé od zásob telesného tuku. Včely nevstupujú do dlhej diapauzy, ale pri teplotách od 0 do 6 ° C stále znecitlivia a môžu zostať v tomto stave 7-8 dní. Pri nižších teplotách zomierajú.

Je tiež zaujímavé, ako hmyz presne určuje okamih, kedy by mal opustiť anabiotický stav. Vedec N.I. Kalabukhov študoval pozastavenú animáciu na niektorých druhoch motýľov. Zistil, že trvanie diapauzy v jednotlivé druhy rôzne. Napríklad motýľ páv zostal v stave pozastavenej animácie 166 dní pri teplote 5,9 ° C, zatiaľ čo priadka morušová potrebovala 193 dní pri teplote 8,6 ° C. Podľa vedca aj rozdiely v geografickej oblasti ovplyvňujú trvanie diapauzy.

Prezimujú ryby počas zimy?

Niektoré druhy širokej triedy rýb sa tiež jedinečným spôsobom prispôsobujú nízkym teplotám vody v zime. Normálna telesná teplota rýb nie je konštantná a zodpovedá teplote vody. Keď teplota vody náhle prudko klesne, ryby sa dostanú do šoku. Stačí však, aby sa voda zohriala a rýchlo „ožijú“. Pokusy ukázali, že mrazené ryby ožívajú len v prípadoch, keď im nezamrznú cievy.

Niektoré ryby, ktoré žijú v arktických vodách, sa v zime prispôsobujú nízkym teplotám vody originálnym spôsobom: menia zloženie krvi. Pri poklese teploty vody na jeseň sa im v krvi hromadia soli v takej koncentrácii, aká je pre ňu typická morská voda, a zároveň krv s veľkými ťažkosťami zamrzne (druh nemrznúcej zmesi).

Od sladkovodné ryby ešte v novembri sa kapor, ryšavka, ostriež, sumec a iní ukladajú na zimný spánok. Keď teplota vody klesne pod 8 - 10°C, tieto ryby sa sťahujú do hlbších častí nádrží a zahrabávajú sa vo veľkých skupinách do blata a zotrvať tam v stave hibernácie počas celej zimy.

Niektorí morská ryba Znášajú aj extrémny chlad v stave hibernácie. Napríklad sleď sa už na jeseň približuje k pobrežiu Severného ľadového oceánu, aby upadol do stavu hibernácie na dne nejakej malej zátoky. Sardela čiernomorská tiež zimuje v južných oblastiach mora - pri pobreží Gruzínska, v súčasnosti nie je aktívna a nekonzumuje potravu. A pred začiatkom zimy migruje sardela azovská do Čierneho mora, kde sa zhromažďuje v skupinách v pomerne sedavom stave.

Hibernácia u rýb sa vyznačuje extrémne obmedzenou aktivitou, úplným zastavením výživy a prudkým poklesom metabolizmu. Ich organizmus je v tomto období podporovaný zásobami živín nahromadenými vďaka výdatnej výžive na jeseň.

Hibernácia obojživelníkov

Z hľadiska životného štýlu a štruktúry je trieda obojživelníkov prechodná medzi typicky vodnými stavovcami a typicky suchozemskými živočíchmi. To je známe rôzne druhyžaby, mloky a mloky tiež prežívajú nepriaznivé zimné obdobie v stave strnulosti, keďže ide o zvieratá s nestabilnou telesnou teplotou, ktorá závisí od teploty okolia.

Zistilo sa, že zimná hibernácia žiab trvá od 130 do 230 dní a jej trvanie závisí od trvania zimy.

Vo vodných útvaroch, aby prezimovali, sa žaby zhromažďujú v skupinách po 10 až 20 jedincoch, zahrabávajú sa do bahna, podvodných priehlbní a iných dutín. Počas hibernácie dýchajú žaby iba kožou.

Mloky sa v zime obyčajne vyvaľujú pod teplými hnilými pňami a kmeňmi popadaných stromov. Ak v blízkosti nenájdu také pohodlné „byty“, uspokoja sa s prasklinami v pôde.

Plazy tiež hibernujú

Z triedy plazov takmer všetky druhy našej fauny upadajú v zime do stavu hibernácie. Hlavným dôvodom tohto javu sú nízke zimné teploty.

Zimné úkryty sú zvyčajne podzemné jaskyne alebo dutiny vytvorené okolo veľkých starých pňov s hnilými koreňmi, štrbín v skalách a iných miestach, ktoré sú pre ich nepriateľov neprístupné. V takýchto úkrytoch sa zhromažďuje veľké množstvo hadov, ktoré vytvárajú obrovské hadie gule. Zistilo sa, že teplota hadov počas hibernácie sa takmer nelíši od teploty okolia.

Väčšina druhov jašteríc (lúčnych, pruhovaných, zelených, lesných, vretenových) sa aj ukladá na zimný spánok, zahrabávajú sa do pôdy, do nor, ktoré neohrozuje záplava. Počas teplých, slnečných dní v zime sa jašterice môžu „prebudiť“ a vyliezť zo svojich zimných úkrytov na niekoľko hodín na lov, potom sa stiahnu späť do svojich nôr a upadnú do stavu strnulosti.

Korytnačky močiarne trávia zimu zahrabávaním sa do bahna nádrží, v ktorých žijú, zatiaľ čo suchozemské korytnačky lezú do hĺbky až 0,5 m do pôdy v niektorých prirodzených úkrytoch alebo dierach krtkov, líšok, hlodavcov, ktoré sa zakrývajú rašelinou, mach a mokré lístie.

Prípravy na zimovanie začínajú v októbri, keď sa korytnačkám hromadí tuk. Na jar sa pri prechodnom oteplení prebúdzajú, niekedy aj na celý týždeň.

Prezimujú vtáky v zime?

Väčšina zvierat s nestabilnou telesnou teplotou, ktorá závisí od prostredia, upadá do stavu hibernácie. Je však prekvapujúce, že mnohé zvieratá so stálou telesnou teplotou, napríklad vtáky, môžu zimovať aj počas nepriaznivých ročných období. Je známe, že väčšina vtákov sa nepriaznivým zimným podmienkam vyhýba migráciou. Aristoteles vo svojich viaczväzkových Dejinách zvierat upozornil na skutočnosť, že „niektoré vtáky odlietajú prezimovať v teplých krajinách, zatiaľ čo iní sa uchýlia do rôznych úkrytov, kde hibernujú.“

K tomuto záveru dospel aj významný švédsky prírodovedec Carl Linné, ktorý vo svojom diele „Systém prírody“ napísal: „Na jeseň, keď sa počasie začína ochladzovať, lastovičky, ktoré nenachádzajú dostatok hmyzu na potravu, začínajú hľadať úkryt na zimu v trstinových húštinách pozdĺž brehov jazier a riek."

Torpor, do ktorého spadajú niektoré druhy vtákov, sa výrazne líši od hibernácie charakteristickej pre mnohé cicavce. Po prvé, telo vtáka nielenže neakumuluje zásoby energie vo forme tuku, ale naopak, spotrebúva značnú časť. Zatiaľ čo cicavce počas zimy hibernujú a výrazne priberajú na váhe, vtáky veľmi strácajú na váhe, kým upadnú do nehybnosti. To je dôvod, prečo by sa fenomén strnulosti u vtákov mal podľa sovietskeho biológa R. Potapova nazývať skôr podchladením ako zimným spánkom.

Mechanizmus hypotermie u vtákov nebol doteraz úplne študovaný. Pád vtákov do stavu strnulosti za nepriaznivých životných podmienok je adaptívnou fyziologickou reakciou, ktorá sa upevnila v procese evolúcie.

Ktoré cicavce hibernujú?

Rovnako ako u zvierat, o ktorých sme už hovorili, aj u cicavcov je hibernácia biologickou adaptáciou na prežitie nepriaznivého ročného obdobia. Napriek tomu, že zvieratá so stálou telesnou teplotou zvyčajne tolerujú chladné klimatické podmienky, nedostatok vhodnej potravy v zime sa stal u niektorých z nich dôvodom na získanie a postupné upevňovanie v procese evolúcie tohto zvláštneho inštinktu - utrácania nepriaznivého zimné obdobie v neaktívnom stave hibernácie.

Existujú tri typy hibernácie podľa stupňa nehybnosti:

1) mierna strnulosť, ktorá sa ľahko zastaví (mývaly, jazvece, medvede, mývalové);

2) úplná strnulosť sprevádzaná pravidelnými prebúdzaniami iba v teplejších zimných dňoch (škrečky, chipmunkovia, netopiere);

3) skutočná nepretržitá hibernácia, čo je stabilná, dlhotrvajúca nehybnosť (gofery, ježkovia, svište, jerboas).

Zimnej hibernácii u cicavcov predchádza určitá fyziologická príprava organizmu. Spočíva predovšetkým v hromadení tukových zásob, hlavne pod kožou. U niektorých zimných hibernátorov dosahuje podkožný tuk 25 % ich celkovej telesnej hmotnosti. Napríklad syseľ priberá aj na začiatku jesene, pričom svoju telesnú hmotnosť zvyšuje trojnásobne v porovnaní s jarno-letnou hmotnosťou. Pred zimným spánkom výrazne tučnia ježkovia a hnedé medvede, ale aj všetky netopiere.

Iné cicavce, ako sú škrečky a chipmunkovia, nehromadia veľké zásoby tuku, ale ukladajú potravu vo svojom prístrešku na použitie počas krátkeho zimného obdobia prebúdzania.

Počas zimného spánku ležia všetky druhy cicavcov nehybne vo svojich norách schúlené do klbka. Toto je najlepší spôsob, ako udržať teplo a obmedziť výmenu tepla životné prostredie. Zimovisko mnohých cicavcov sú prirodzené dutiny stoniek a dutín stromov.

Medzi hmyzožravými cicavcami ježko v rámci prípravy na zimný spánok zbiera na odľahlom mieste mach, lístie, seno a robí si hniezdo. Vo svojom novom domove sa však „usadí“ až vtedy, keď teplota zostane dlhodobo pod 10° C. Predtým ježko výdatne žerie, aby nahromadil energiu vo forme tuku.

Hibernácia hnedé medvede je mierna necitlivosť. Medveď si v lete v prírode nahromadí hrubú vrstvu podkožného tuku a tesne pred príchodom zimy sa usadí vo svojom brlohu na zimný spánok. Zvyčajne je brloh pokrytý snehom, takže vo vnútri je oveľa teplejšie ako vonku. Počas zimného spánku nahromadené tukové zásoby telo medveďa využíva ako zdroj živín a zároveň chráni zviera pred zamrznutím.

Z fyziologického hľadiska je hibernácia u cicavcov charakterizovaná oslabením všetkých životných funkcií organizmu na minimum, ktoré by im umožnilo prežiť nepriaznivé zimné podmienky bez potravy.

Do zimy alebo suchého leta sa v tele hromadia rezervné energetické látky, ako napríklad glykogén, ktoré pomáhajú prežiť náročné obdobie. Zvieratá tučnia do tej či onej miery. U niektorých druhov tvorí tuk až 25% celkovej telesnej hmotnosti.Napríklad malá syseľ na jar má hmotnosť asi 100-150 g a v polovici leta až 400 g.

Adaptácie na nepriaznivé podmienky prostredia sa prejavujú aj migráciou. Preto na jeseň, keď sa podmienky kŕmenia zhoršujú, väčšina polárnych líšok a sobov migruje z tundry na juh, do lesnej tundry a dokonca aj do tajgy, kde je ľahšie získať potravu spod snehu. Za jeleňmi migrujú na juh aj vlky tundrové. V severných oblastiach tundry podnikajú biele zajace začiatkom zimy masové migrácie na juh a na jar opačným smerom. V lete sa horské kopytníky s bohatým trávnatým porastom dvíhajú do vyšších pásiem hôr, no v zime, keď sa hĺbka snehovej pokrývky zväčšuje, zostupujú. A v tomto prípade sú pozorované migrácie niektorých predátorov, ako sú vlci, v kombinácii s kopytníkmi.

Vo všeobecnosti je migrácia charakteristická pre relatívne menší počet druhov ako vtáky a ryby. Najrozvinutejšie sú u morských živočíchov, netopierov a kopytníkov, pričom medzi druhmi najpočetnejších skupín – hlodavcami, hmyzožravcami a malými predátormi – prakticky chýbajú.

Alternatívou k migrácii u týchto zvierat je hibernácia. Existujú voliteľné sezónne a nepretržité sezónne hibernácie. V prvom prípade mierne klesá telesná teplota, počet dýchacích pohybov a celková úroveň metabolických procesov. Keď sa situácia zmení alebo keď je úzkosť, spánok sa ľahko preruší (medvede, mývaly). Skutočná nepretržitá sezónna hibernácia je charakterizovaná stratou schopnosti termoregulácie, prudkým znížením počtu dýchacích pohybov a kontrakcií srdcového svalu a poklesom všeobecná úroveň metabolizmus (svište, gophers).

Dôležitou adaptáciou na prežitie nepriaznivých podmienok je zbieranie zásob potravy. Z ostatných stavovcov si potravu na zimu zbiera len niekoľko skupín vtákov (pastier, sovy, ďatle), ale veľkosť ich zásob a adaptačný význam tejto činnosti sú v porovnaní s cicavcami zanedbateľné.

Zakopávanie prebytočnej koristi je bežné v . Lasice a lasice zbierajú po 20-30 hrabošov a myšiakov, čierne hori pod ľadom niekoľko desiatok žiab a norky niekoľko kilogramov rýb. Väčšie dravce (kuny, rosomáky, mačky, medvede) ukrývajú zvyšky koristi na odľahlých miestach, pod popadanými stromami, pod kameňmi. Leopardi často ukrývajú časť svojej koristi vo vetvách stromov. Charakteristická vlastnosť Skladovanie potravy predátormi je spôsobené tým, že na jej pochovávanie nie sú vybudované žiadne špeciálne sklady, zásoby využíva len jeden jedinec, ktorý ju postavil. Vo všeobecnosti zásoby slúžia len ako malá pomoc pri prežití chudého obdobia a nedokážu zabrániť náhlemu nástupu nedostatku potravy. Rôzne hlodavce a piky skladujú potravu inak, aj keď v tomto prípade existujú rôzne stupne dokonalosti skladovania a jeho dôležitosti. Lietadlá nazbierajú niekoľko desiatok gramov koncových konárov a jahniat jelše a brezy, ktoré ukladajú do dutiniek. Veveričky sú pochované v opadaných listoch, dutinách a žaluďoch a orechoch v zemi. Huby vešajú aj na konáre stromov. Jedna veverička v tmavej ihličnatej tajge skladuje až 150 - 300 húb a v pásových lesoch západnej Sibíri, kde sú podmienky kŕmenia horšie ako v tajge, až 1 500 - 2 000 húb, najmä zháňajúcich potravu. Rezervy vytvorené veveričkou využíva mnoho jedincov tohto druhu.

Hodnotenie článku:

Adaptácia– ide o adaptáciu organizmu na podmienky prostredia v dôsledku komplexu morfologických, fyziologických a behaviorálnych charakteristík.

Rôzne organizmy sa prispôsobujú rozdielne podmienky prostredie a v dôsledku toho milujúci vlhkosť hydrofyty a "nosiči sucha" - xerofyty(obr. 6); rastliny zo slaných pôd - halofyty; rastliny odolné voči tieňu ( sciofyty a vyžadujúce plné slnečné svetlo pre normálny vývoj ( heliofyty); zvieratá, ktoré žijú v púšťach, stepiach, lesoch alebo močiaroch, sú nočné alebo denné. Skupiny druhov s podobným vzťahom k podmienkam prostredia (čiže žijúce v rovnakých ekotopoch) sú tzv. environmentálnych skupín.

Schopnosť rastlín a živočíchov prispôsobiť sa nepriaznivým podmienkam je rôzna. Vzhľadom na to, že zvieratá sú mobilné, ich adaptácie sú rozmanitejšie ako adaptácie rastlín. Zvieratá môžu:

– vyhýbať sa nepriaznivým podmienkam (vtáky pre nedostatok potravy a chladu v zime odlietajú do teplejších oblastí, jelene a iné kopytníky sa túlajú pri hľadaní potravy a pod.);

– upadnutie do pozastavenej animácie – dočasný stav, v ktorom sú životné procesy také pomalé, že ich viditeľné prejavy takmer úplne chýbajú (znecitlivenie hmyzu, hibernácia stavovcov atď.);

– prispôsobiť sa životu v nepriaznivých podmienkach (pred mrazom ich zachraňuje srsť a podkožný tuk, púštne zvieratá majú úpravy na hospodárne využívanie vody a chladenia a pod.). (obr. 7).

Rastliny sú neaktívne a vedú pripútaný životný štýl. Preto sú pre nich možné len posledné dve možnosti prispôsobenia. Rastliny sa teda vyznačujú znížením intenzity životne dôležitých procesov v nepriaznivých obdobiach: zhadzujú listy, prezimujú vo forme spiacich orgánov uložených v pôde - cibule, pakorene, hľuzy a zostávajú v stave semien a spór. v pôde. U machorastov má schopnosť anabiózy prejsť celá rastlina, ktorá v suchom stave dokáže prežiť aj niekoľko rokov.

Odolnosť rastlín voči nepriaznivé faktory zvyšuje sa v dôsledku špeciálnych fyziologických mechanizmov: zmeny osmotického tlaku v bunkách, regulácia intenzity vyparovania pomocou prieduchov, použitie membránových „filtrov“ na selektívnu absorpciu látok atď.

Adaptácie sa v rôznych organizmoch vyvíjajú rôznou rýchlosťou. Najrýchlejšie vznikajú u hmyzu, ktorý sa za 10–20 generácií dokáže adaptovať na pôsobenie nového insekticídu, čo vysvetľuje zlyhanie chemickej kontroly hustoty populácií hmyzích škodcov. Proces vývoja adaptácií u rastlín alebo vtákov prebieha pomaly, v priebehu storočí.

Pozorované zmeny v správaní organizmov sú zvyčajne spojené so skrytými vlastnosťami, ktoré mali akoby „v zálohe“, ale pod vplyvom nových faktorov sa objavili a zvýšili stabilitu druhu. Takéto skryté znaky vysvetľujú odolnosť niektorých druhov stromov voči pôsobeniu priemyselné znečistenie(topoľ, smrekovec, vŕba) a niektoré burinové druhy na pôsobenie herbicídov.

Rovnaká ekologická skupina často zahŕňa organizmy, ktoré si nie sú podobné. Je to spôsobené tým, že rôzne druhy organizmov sa môžu rôzne prispôsobiť rovnakému environmentálnemu faktoru.

Napríklad chlad prežívajú inak teplokrvný(nazývajú sa endotermický, z gréckych slov endon - vnútro a terme - teplo) a Chladnokrvný (ektotermický, z gréckeho ektos - mimo) organizmy. (Obr. 8.)

Telesná teplota endotermných organizmov nezávisí od teploty okolia a je vždy viac-menej konštantná, jej výkyvy nepresahujú 2–4 o ani pri najväčších mrazoch a extrémnych horúčavách. Tieto živočíchy (vtáky a cicavce) si udržiavajú telesnú teplotu tvorbou vnútorného tepla na základe intenzívneho metabolizmu. Svoje telesné teplo si udržujú teplými „kabátmi“ z peria, vlny atď.

Fyziologické a morfologické adaptácie sú doplnené o adaptačné správanie (výber chránených miest na nocovanie, stavanie nôr a hniezd, skupinové prenocovanie s hlodavcami, úzke skupiny tučniakov, ktoré sa navzájom udržiavajú v teple a pod.). Ak je okolitá teplota veľmi vysoká, potom sa endotermické organizmy ochladzujú pomocou špeciálnych zariadení, napríklad odparovaním vlhkosti z povrchu slizníc. ústna dutina a horná dýchacieho traktu. (Z tohto dôvodu sa v horúcom počasí zrýchľuje dýchanie psa a vyplazuje jazyk.)

Telesná teplota a pohyblivosť ektotermných živočíchov závisí od teploty prostredia. V chladnom počasí sa hmyz a jašterice stávajú letargickými a neaktívnymi. Mnohé druhy živočíchov majú možnosť vybrať si miesto s priaznivými podmienkami teploty, vlhkosti a slnečného žiarenia (jašterice sa vyhrievajú na osvetlených skalných platniach).

Absolútny ektotermizmus sa však pozoruje len u veľmi malých organizmov. Väčšina studenokrvných organizmov je stále schopná slabej regulácie telesnej teploty. Napríklad u aktívne lietajúceho hmyzu - motýľov, čmeliakov sa telesná teplota udržiava na 36–40 ° C aj pri teplotách vzduchu pod 10 ° C.

Podobne druhy jednej ekologickej skupiny v rastlinách sa líšia svojim vzhľadom. Môžu sa tiež prispôsobiť rovnakým podmienkam prostredia rôzne cesty. Rôzne druhy xerofytov teda šetria vodu rôznymi spôsobmi: niektoré majú hrubé bunkové membrány, iné majú dospievanie alebo voskový povlak na listoch. Niektoré xerofyty (napríklad z čeľade Lamiaceae) vytvárajú páry esenciálne oleje, ktoré ich zahalia ako „deka“, čím sa zníži odparovanie. Koreňový systém u niektorých xerofytov je mohutný, zachádza do pôdy do hĺbky niekoľkých metrov a siaha až po hladinu podzemnej vody (ťavie tŕne), u iných je povrchový, ale vysoko rozvetvený, čo mu umožňuje zachytávať zrážkovú vodu.

Medzi xerofytmi sú kry s veľmi malými tvrdými listami, ktoré môžu opadávať v najsuchšom období roka (keragana v stepi, púštne kríky), trávnikové trávy s úzkymi listami (perina, kostrava), sukulenty(z latinského succulentus – šťavnatý). Sukulenty majú šťavnaté listy alebo stonky, ktoré uchovávajú vodu a sú ľahko tolerované. vysoké teploty vzduchu. Sukulenty zahŕňajú americké kaktusy a saxaul, ktorý rastie v stredoázijských púšťach. Majú špeciálny typ fotosyntézy: prieduchy sa otvárajú nakrátko a iba v noci, v týchto chladných hodinách rastliny ukladajú oxid uhličitý a cez deň ho využívajú na fotosyntézu so zatvorenými prieduchmi. (Obr. 9.)

U halofytov sa pozorujú aj rôzne adaptácie na prežívanie nepriaznivých podmienok na slaných pôdach. Medzi nimi sú rastliny, ktoré sú schopné akumulovať soli vo svojich telách (slanik, swedish, sarsazan), vylučovať prebytočné soli na povrch listov pomocou špeciálnych žliaz (kermek, tamarix), „nepripúšťať“ soli do svojich tkanív kvôli „koreňová bariéra“ nepriepustná pre soli“ (palina). V druhom prípade sa rastliny musia uspokojiť s malým množstvom vody a majú vzhľad xerofytov.

Z tohto dôvodu by sa nemalo čudovať, že v rovnakých podmienkach žijú navzájom odlišné rastliny a živočíchy, ktoré sa týmto podmienkam rôznym spôsobom prispôsobili.

Kontrolné otázky

1. Čo je adaptácia?

2. Ako sa môžu živočíchy a rastliny prispôsobiť nepriaznivým podmienkam prostredia?

2. Uveďte príklady ekologických skupín rastlín a živočíchov.

3. Povedzte nám o rôznych adaptáciách organizmov na prežitie v rovnakých nepriaznivých podmienkach prostredia.

4. Aký je rozdiel medzi adaptáciami na nízke teploty u endotermných a ektotermných živočíchov?

„Ako jedia rôzne zvieratá“ - Spôsoby kŕmenia rôznych zvierat. Bylinožravce sú zvieratá, ktoré potrebujú rastlinnú potravu. Zmätená hra. Na okraji lesa je plachý jeleň, ktorý nie je lenivý trhať trávu. Aký strašidelný predátor. Všetky motýle sa vyznačujú prítomnosťou dlhého, pohyblivého proboscis. Fascinujúca exkurzia. Raky. Druhy zubov. Bee. Ocitáme sa na lúke. Zvieratá. Prudovik. Ako sa veľryba stravuje? Týmto zvieratám pomáhajú jesť zuby, ktoré si odhryznú.

"Kožné choroby u zvierat" - Endogénne faktory. Vred. Granulačná bariéra. Warty dermatitída. Furuncle u psa. Klinické príznaky. Dermatitída interdigitálnej oblasti. Vrie do psa. Jazva. Erytém. Seborrhea. Hidradenitída. Okolo vlasov sa objaví začervenanie. Počiatočné štádium ekzému. Lokálna liečba. Vzniká výrazný opuch. Reflexný ekzém. Kožné ochorenia. Ekzém. Schéma tvorby ekzému. Bublina. Schéma folikulitídy.

"Trematodózy" - Helminty. Patologické zmeny. Prevencia. Vajcia trematódy. Všeobecná forma trematódy. Patogenéza a imunita. Vývinová biológia. Patogény. Zdroje šírenia invázie. Patogenéza. Ursovermit. Trematódy. Paramfistomatóza. Fasciolóza. bitionol. Fasciola obyčajná. Padlé zviera. Obrovská fasciola. Celoživotná diagnóza. Adolescaria. Polytreme. Niclosamid. Fasciola vulgaris. Vývojová biológia paramfistómov.

„Typy ochranných farieb“ - Kolektívne mimikry sú účinné. Kolektívne mimikry. Priehľadné telo. Müllerove mimikry. Mimikry. Patronizujúce (kryptické) sfarbenie. Zvážte zvieratá. Oči. Rozdeľovacie sfarbenie. Varovné sfarbenie. Najväčší efekt. Hrozivé sfarbenie. Relatívna povaha kondície. Mimesia. Druhy ochranných farieb zvierat. Príklady maskovania očí. Klasické mimikry. Príklady varovných farieb.

"Sezónne zmeny v živote zvierat" - Colorado chrobák. Migrácie. Necitlivosť. Otázky z učebnice. Hibernácia a strnulosť. Migrácie sobov. Signály. Motýľ. Netopier. Cluster netopiere. Sezónne zmeny v živote zvierat. Hibernácia. Lety vtákov. Environmentálne podmienky.

Príčiny imaginárnej smrti (anabiózy) v rastlinných a živočíšnych organizmoch

čo im umožňuje prežiť nepriaznivé zimné podmienky.

O.K.Smirnova, učiteľka biológie najvyššej kategórie na lýceu č.103, Rostov na Done.

Ciele: rozšíriť oblasti vedomostí študentov; naučiť sa analyzovať fenomén dočasného zastavenia životnej činnosti v živých organizmoch, ktoré ho využívajú ako prostriedok na prispôsobenie sa a prežitie v nepriaznivých podmienkach.

Vybavenie: stoly mäkkýšov, kôrovcov, hmyzu, rýb, obojživelníkov, plazov, vtákov, cicavcov.

Zimná sezóna je pre mnohých predstaviteľov živočíšneho a rastlinného sveta nepriaznivá, a to tak z dôvodu nízkych teplôt, ako aj prudkého zníženia schopnosti získavať potravu. Počas evolučného vývoja mnohé druhy živočíchov a rastlín získali jedinečné adaptačné mechanizmy na prežitie v nepriaznivých ročných obdobiach. U niektorých druhov zvierat vznikol a ustálil sa pud tvorby potravinových rezerv; iní vyvinuli inú adaptáciu - migráciu. Známe sú úžasne dlhé lety mnohých druhov vtákov, migrácie niektorých druhov rýb a iných predstaviteľov živočíšneho sveta. V procese evolúcie bol však u mnohých živočíšnych druhov zaznamenaný ešte jeden dokonalý fyziologický adaptačný mechanizmus – schopnosť upadnúť do zdanlivo bez života, ktorý sa u rôznych živočíšnych druhov prejavuje rôzne a má rôzne názvy (anabióza, hypotermia atď.). ). Medzitým sú všetky tieto stavy charakterizované inhibíciou životných funkcií tela na minimum, čo mu umožňuje prežiť nepriaznivé zimné podmienky bez jedla. Tie druhy zvierat, ktoré si v zime nedokážu zabezpečiť potravu, upadajú do podobného stavu pomyselnej smrti a hrozí im smrť od zimy a hladu. A toto všetko, vyvinuté v procese evolúcie, podlieha prísnej prírodnej účelnosti – potrebe zachovať druh.

Hibernácia je v prírode rozšírený jav, napriek tomu, že sa jej prejavy u predstaviteľov určitých skupín živočíchov líšia, či už ide o živočíchy s nestabilnou telesnou teplotou (poikilotermické), nazývané aj chladnokrvné, u ktorých telesná teplota závisí od okolitého prostredia. teploty, alebo živočíchy so stálou telesnou teplotou (homeotermické), nazývané aj teplokrvné.

Zo živočíchov s nestabilnou telesnou teplotou upadajú do zimného spánku rôzne druhy mäkkýšov, kôrovce, pavúkovce, hmyz, ryby, obojživelníky a plazy, zo živočíchov s konštantnou telesnou teplotou viaceré druhy vtákov a mnohé druhy cicavcov.

Ako zimujú slimáky?

Z typu mäkkého tela mnohé druhy slimákov hibernujú (napríklad všetky suchozemské slimáky). Slimáky obyčajné vstupujú do zimného spánku v októbri, ktorý trvá do začiatku apríla. Po dlhom prípravnom období, počas ktorého si v tele hromadia potrebné živiny, slimáky nájdu alebo vyhrabú jamy, aby niekoľko jedincov mohlo spolu prezimovať hlboko pod zemou, kde sa bude udržiavať teplota 7 - 8 °C. Po dobrom utesnení nory slimáky zostúpia na dno a ľahnú si s otvorom ulity smerom nahor. Potom tento otvor zatvoria, čím sa uvoľní slizká látka, ktorá čoskoro stvrdne a stane sa elastickou (filmovitá). Pri výraznom ochladení a nedostatku živín v tele sa slimáky zavŕtajú ešte hlbšie do zeme a vytvoria ďalší film, čím sa vytvoria vzduchové komory, ktoré plnia úlohu výborného izolantu. Zistilo sa, že počas dlhej zimy slimáky stratia viac ako 20 % svojej hmotnosti, pričom najväčší úbytok nastáva v prvých 25 – 30 dňoch. Vysvetľuje to skutočnosť, že všetky metabolické procesy postupne odumierajú, aby dosiahli minimum, pri ktorom zviera upadne takmer do stavu pozastavenej animácie so sotva postrehnuteľnými životnými funkciami. Počas zimného spánku sa slimák nekŕmi a dýchanie sa takmer zastaví. Na jar, keď prichádzajú prvé teplé dni a teplota pôdy dosahuje 8-10°C, keď sa začína rozvíjať vegetácia a padajú prvé dažde, slimáky vyliezajú zo zimných úkrytov. Potom to začne intenzívna činnosť obnoviť vyčerpané zásoby potravy v ich telách; to sa prejavuje v absorpcii obrovského množstva potravy v porovnaní s ich telom.

Rybníkové vodné slimáky sa tiež dostávajú do stavu hibernácie – väčšina z nich sa zahrabáva do bahna na dne nádrže, v ktorej žije.

Kde zimujú raky?

Každý pozná populárnu hrozbu: „Ukážem vám, kde raky zimujú! Predpokladá sa, že toto príslovie sa objavilo v časoch poddanstva, keď ich majitelia pôdy, trestajúc previnilých nevoľníkov, nútili v zime chytať raky. Medzitým je známe, že je to takmer nemožné, keďže raky trávia zimu zahrabané hlboko v dierach na dne nádrží.

Zo systematického hľadiska sa trieda kôrovcov delí na dve podtriedy – vyššie a nižšie kôrovce.

Spomedzi vyšších kôrovcov upadajú do stavu hibernácie riečne, močiarne a jazerné raky. Samce prezimujú v skupinách v hlbokých dierach na dne a samice samé v norách a v novembri si na krátke nohy nalepia oplodnené vajíčka, z ktorých sa až v júni vyliahnu kôrovce veľkosti mravca.

Z nižších kôrovcov sú zaujímavé vodné blchy (rod Daphnia). Znášajú v závislosti od podmienok dva druhy vajec - letné a zimné. Zimné vajíčka majú odolnú škrupinu a vznikajú pri nepriaznivých životných podmienkach. Pre niektoré druhy nižších kôrovcov je sušenie a dokonca zmrazenie vajíčok nevyhnutnou podmienkou pokračovania ich vývoja.

Diapauza u hmyzu.

Pokiaľ ide o počet druhov, hmyz prevyšuje všetky ostatné triedy. Ich telesná teplota závisí od prostredia, ktoré má silný vplyv na mieru životne dôležitých vplyvov, pričom nízke teploty túto mieru výrazne znižujú. Pri negatívnych teplotách sa celý vývoj hmyzu spomalí alebo prakticky zastaví. Tento anabiotický stav, známy ako diapauza, je reverzibilným zastavením vývinových procesov a je spôsobený vonkajšími faktormi. Diapauza nastáva, keď nastanú podmienky nepriaznivé pre život a pokračuje počas celej zimy, kým sa s nástupom jari nestanú podmienky priaznivejšie.

Nástup zimného obdobia nachádza rôzne druhy hmyzu v rôznych štádiách svojho vývoja, v ktorých prezimuje - vo forme vajíčok, lariev, kukiel alebo dospelých foriem, ale zvyčajne sa každý jednotlivý druh dostane do diapauzy v určitom štádiu svojho vývoja . Napríklad lienka sedembodková prezimuje v dospelosti.

Je charakteristické, že zimovaniu hmyzu predchádza určitá fyziologická príprava jeho tela, spočívajúca v nahromadení voľného glycerolu v jeho tkanivách, ktorý zabraňuje zamrznutiu. K tomu dochádza v štádiu vývoja hmyzu, v ktorom budú tráviť zimu.

Už pri nástupe prvých príznakov ochladenia na jeseň si hmyz nachádza pohodlné úkryty (pod kameňmi, pod kôrou stromov, pod opadaným lístím v norách v pôde a pod.), kde je po snežení mierne nízka teplota. uniforma.

Trvanie diapauzy u hmyzu je priamo závislé od zásob telesného tuku. Včely nevstupujú do dlhej diapauzy, ale pri teplotách od 0 do 6°C stále znecitlivia a môžu v tomto stave zotrvať 7-8 dní. Pri nižších teplotách zomierajú.

Je tiež zaujímavé, ako hmyz presne určuje okamih, kedy by mal opustiť anabiotický stav. Vedec N.I. Kalabukhov študoval pozastavenú animáciu na niektorých druhoch motýľov. Zistil, že trvanie diapauzy sa medzi jednotlivými druhmi líši. Napríklad motýľ páv zostal v stave pozastavenej animácie 166 dní pri teplote 5,9 °C, kým priadka morušová 193 dní pri teplote 8,6 °C. Podľa vedca aj rozdiely v geografickej oblasti ovplyvňujú trvanie diapauzy.

Prezimujú ryby počas zimy?

Niektoré druhy širokej triedy rýb sa tiež jedinečným spôsobom prispôsobujú nízkym teplotám vody v zime. Normálna telesná teplota rýb nie je konštantná a zodpovedá teplote vody. Keď teplota vody náhle prudko klesne, ryby sa dostanú do šoku. Stačí však, aby sa voda zohriala a rýchlo „ožijú“. Pokusy ukázali, že mrazené ryby ožívajú len v prípadoch, keď im nezamrznú cievy.

Niektoré ryby, ktoré žijú v arktických vodách, sa v zime prispôsobujú nízkym teplotám vody originálnym spôsobom: menia zloženie krvi. Pri poklese teploty vody na jeseň sa im v krvi hromadia soli v takej koncentrácii, aká je typická pre morskú vodu, a zároveň krv veľmi ťažko zamŕza (akási nemrznúca zmes).

Zo sladkovodných rýb sa ešte v novembri ukladajú na zimný spánok kapor, ryšavka, ostriež, sumec a iné. Keď teplota vody klesne pod 8 - 10°C, tieto ryby sa sťahujú do hlbších častí nádrží, zahrabávajú sa vo veľkých skupinách do bahna a tam zotrvávajú v stave hibernácie počas celej zimy.

Niektoré morské ryby znášajú aj extrémny chlad v stave hibernácie. Napríklad sleď sa už na jeseň približuje k pobrežiu Severného ľadového oceánu, aby upadol do stavu hibernácie na dne nejakej malej zátoky. Sardela čiernomorská tiež zimuje v južných oblastiach mora - pri pobreží Gruzínska, v súčasnosti nie je aktívna a nekonzumuje potravu. A azovská sardela pred ofenzívou zimné obdobie migruje do Čierneho mora, kde sa zhromažďuje v skupinách v pomerne sedavom stave.

Hibernácia u rýb sa vyznačuje extrémne obmedzenou aktivitou, úplným zastavením výživy a prudkým poklesom metabolizmu. Ich organizmus je v tomto období podporovaný zásobami živín nahromadenými vďaka výdatnej výžive na jeseň.

Hibernácia obojživelníkov

Z hľadiska životného štýlu a štruktúry je trieda obojživelníkov prechodná medzi typicky vodnými stavovcami a typicky suchozemskými živočíchmi. Je známe, že aj rôzne druhy žiab, mlokov, mlokov trávia nepriaznivé zimné obdobie v absolútnom stave, keďže ide o živočíchy s nestabilnou telesnou teplotou, ktorá závisí od teploty okolia.

Zistilo sa, že zimná hibernácia žiab trvá od 130 do 230 dní a jej trvanie závisí od trvania zimy.

Vo vodných útvaroch, aby prezimovali, sa žaby zhromažďujú v skupinách po 10 až 20 jedincoch, zahrabávajú sa do bahna, podvodných priehlbní a iných dutín. Počas hibernácie dýchajú žaby iba kožou.

Mloky sa v zime obyčajne vyvaľujú pod teplými hnilými pňami a kmeňmi popadaných stromov. Ak v blízkosti nenájdu také pohodlné „byty“, uspokoja sa s prasklinami v pôde.

Plazy tiež hibernujú

Z triedy plazov takmer všetky druhy našej fauny upadajú v zime do stavu hibernácie. Hlavným dôvodom tohto javu sú nízke zimné teploty.

Zimné úkryty sú zvyčajne podzemné jaskyne alebo dutiny vytvorené okolo veľkých starých pňov s hnilými koreňmi, štrbín v skalách a iných miestach, ktoré sú pre ich nepriateľov neprístupné. V takýchto úkrytoch sa zhromažďuje veľké množstvo hadov, ktoré vytvárajú obrovské hadie gule. Zistilo sa, že teplota hadov počas hibernácie sa takmer nelíši od teploty okolia.

Väčšina druhov jašteríc (lúčnych, pruhovaných, zelených, lesných, vretenových) sa aj ukladá na zimný spánok, zahrabávajú sa do pôdy, do nor, ktoré neohrozuje záplava. Počas teplých, slnečných dní v zime sa jašterice môžu „prebudiť“ a vyliezť zo svojich zimných úkrytov na niekoľko hodín na lov, potom sa stiahnu späť do svojich nôr a upadnú do stavu strnulosti.

Korytnačky močiarne trávia zimu zahrabávaním sa do bahna nádrží, v ktorých žijú, zatiaľ čo suchozemské korytnačky lezú do hĺbky až 0,5 m do pôdy v niektorých prirodzených úkrytoch alebo dierach krtkov, líšok, hlodavcov, ktoré sa zakrývajú rašelinou, mach a mokré lístie.

Prípravy na zimovanie začínajú v októbri, keď sa korytnačkám hromadí tuk. Na jar sa pri prechodnom oteplení prebúdzajú, niekedy aj na celý týždeň.

Prezimujú vtáky v zime?

Väčšina zvierat s nestabilnou telesnou teplotou, ktorá závisí od prostredia, upadá do stavu hibernácie. Je však prekvapujúce, že mnohé zvieratá so stálou telesnou teplotou, ako napríklad vtáky, môžu zimovať aj počas nepriaznivých ročných období. Je známe, že väčšina vtákov sa nepriaznivým zimným podmienkam vyhýba migráciou. Aristoteles vo svojom viaczväzkovom diele Dejiny zvierat upozornil na skutočnosť, že „niektoré vtáky odlietajú prezimovať do teplých krajín, zatiaľ čo iné sa uchyľujú do rôznych prístreškov, kde hibernujú“.

K tomuto záveru dospel aj významný švédsky prírodovedec Carl Linné, ktorý vo svojom diele „Systém prírody“ napísal: „Na jeseň, keď sa počasie začína ochladzovať, lastovičky, ktoré nenachádzajú dostatok hmyzu na potravu, si začínajú hľadať úkryt. na zimu v trstinových húštinách pozdĺž brehov jazier a riek."

Torpor, do ktorého spadajú niektoré druhy vtákov, sa výrazne líši od hibernácie charakteristickej pre mnohé cicavce. Po prvé, telo vtáka nielenže neakumuluje zásoby energie vo forme tuku, ale naopak, spotrebúva značnú časť. Zatiaľ čo cicavce počas zimy hibernujú a výrazne priberajú na váhe, vtáky veľmi strácajú na váhe, kým upadnú do nehybnosti. To je dôvod, prečo by sa fenomén strnulosti u vtákov mal podľa sovietskeho biológa R. Potapova nazývať skôr podchladením ako zimným spánkom.

Mechanizmus hypotermie u vtákov nebol doteraz úplne študovaný. Pád vtákov do stavu strnulosti za nepriaznivých životných podmienok je adaptívnou fyziologickou reakciou, ktorá sa upevnila v procese evolúcie.

Ktoré cicavce hibernujú?

Rovnako ako u zvierat, o ktorých sme už hovorili, aj u cicavcov je hibernácia biologickou adaptáciou na prežitie nepriaznivého ročného obdobia. Napriek tomu, že zvieratá so stálou telesnou teplotou zvyčajne tolerujú chladné klimatické podmienky, nedostatok vhodnej potravy v zime sa stal u niektorých z nich dôvodom na získanie a postupné upevňovanie v procese evolúcie tohto zvláštneho inštinktu - utrácania nepriaznivého zimné obdobie v neaktívnom stave hibernácie.

Existujú tri typy hibernácie podľa stupňa nehybnosti:

1) mierna strnulosť, ktorá sa ľahko zastaví (mývaly, jazvece, medvede, mývalové);

2) úplná strnulosť sprevádzaná pravidelnými prebúdzaniami iba v teplejších zimných dňoch (škrečky, chipmunkovia, netopiere);

3) skutočná nepretržitá hibernácia, čo je stabilná, dlhotrvajúca nehybnosť (gofery, ježkovia, svište, jerboas).

Zimnej hibernácii u cicavcov predchádza určitá fyziologická príprava organizmu. Spočíva predovšetkým v hromadení tukových zásob, hlavne pod kožou. U niektorých zimných hibernátorov dosahuje podkožný tuk 25 % ich celkovej telesnej hmotnosti. Napríklad syseľ priberá aj na začiatku jesene, pričom svoju telesnú hmotnosť zvyšuje trojnásobne v porovnaní s jarno-letnou hmotnosťou. Pred zimným spánkom výrazne tučnia ježkovia a hnedé medvede, ale aj všetky netopiere.

Iné cicavce, ako sú škrečky a chipmunkovia, nehromadia veľké zásoby tuku, ale ukladajú potravu vo svojom prístrešku na použitie počas krátkeho zimného obdobia prebúdzania.

Počas zimného spánku ležia všetky druhy cicavcov nehybne vo svojich norách schúlené do klbka. Toto je najlepší spôsob, ako zachovať teplo a obmedziť výmenu tepla s okolím. Zimovisko mnohých cicavcov sú prirodzené dutiny stoniek a dutín stromov.

Medzi hmyzožravými cicavcami ježko v rámci prípravy na zimný spánok zbiera na odľahlom mieste mach, lístie, seno a robí si hniezdo. Vo svojom novom domove sa však „usadí“ až vtedy, keď teplota zostane dlhodobo pod 10°C. Predtým ježko výdatne žerie, aby nahromadil energiu vo forme tuku.

Zimná hibernácia medveďa hnedého je mierna strnulosť. Medveď si v lete v prírode nahromadí hrubú vrstvu podkožného tuku a tesne pred príchodom zimy sa usadí vo svojom brlohu na zimný spánok. Zvyčajne je brloh pokrytý snehom, takže vo vnútri je oveľa teplejšie ako vonku. Počas zimného spánku nahromadené tukové zásoby telo medveďa využíva ako zdroj živín a zároveň chráni zviera pred zamrznutím.

Z fyziologického hľadiska je hibernácia u cicavcov charakterizovaná oslabením všetkých životných funkcií organizmu na minimum, ktoré by im umožnilo prežiť nepriaznivé zimné podmienky bez potravy.