§ 26. Спячка и оцепенение

Определения и обозначения

Спячка — длительное сезонное состояние, при котором у животного снижаются обмен веществ и активность. Обмен веществ — это процессы, с помощью которых организм получает и использует энергию. Спячка отличается от обычного сна: жизненные процессы замедляются сильнее, а у некоторых животных меняется температура тела. Благодаря этому организм тратит меньше энергии в неблагоприятное время.

Зимняя спячка — состояние покоя в холодный сезон, помогающее пережить нехватку пищи и трудные условия. Зимой некоторым животным сложно найти корм, а на его добычу требуется энергия. Снизив активность, они могут дольше обходиться запасами, накопленными заранее. Такое приспособление помогает дождаться времени, когда условия станут благоприятнее.

Летняя спячка — состояние покоя в жаркий или засушливый период. В это время животному может угрожать перегрев, а доступной воды бывает мало. Пережидая жару в укрытии и снижая активность, оно меньше теряет воду и расходует энергию. Значит, спячка может быть ответом не только на холод, но и на летние трудности.

Оцепенение — временное резкое снижение активности животных, особенно холоднокровных, при понижении температуры среды. Холоднокровные животные зависят от внешнего тепла: при охлаждении их тело тоже становится холоднее и двигаться им труднее. Такое состояние не следует путать с сезонной спячкой млекопитающих. Оно помогает пережить холод, а при потеплении активность обычно восстанавливается.

Как это устроено

Смена сезонов меняет доступность пищи, температуру и количество воды. Когда корма становится мало, животному приходится тратить больше сил на его поиски, а холод или засуха дополнительно затрудняют жизнь. Если переждать этот период в менее активном состоянии, энергии требуется меньше. Поэтому сезонные изменения могут запускать спячку или оцепенение как способы справиться с неблагоприятной средой.

У млекопитающих во время спячки дыхание и сердцебиение становятся реже, а обмен веществ замедляется. Сердце и лёгкие продолжают работать, но организму нужно меньше энергии, чем при обычной активности. Температура тела у некоторых животных тоже снижается, что помогает экономнее расходовать запасы. Глубина этих изменений может различаться у разных видов и в разные периоды покоя.

Оцепенение холоднокровных животных напрямую связано с температурой окружающей среды. При похолодании их тело получает меньше тепла, и процессы, необходимые для движения и активности, замедляются. В холоде лягушка или ящерица не может поддерживать активность так же, как в тепле, и пережидает неблагоприятные условия в укрытии. Когда среда прогревается, тело получает тепло, и животное обычно снова начинает двигаться.

Подготовка к спячке помогает животному пережить время без привычной пищи. Некоторые виды заранее накапливают жир, который станет источником энергии, пока они мало двигаются. Животное также выбирает укрытие, где можно защититься от холода, жары или других опасностей. По мере подготовки оно может сокращать активность, чтобы не расходовать запасы раньше времени.

Спячка не обязательно означает непрерывный сон на протяжении всего сезона. Некоторые животные периодически пробуждаются, и пробуждение тоже требует энергии. Поэтому запас питательных веществ должен покрывать не только основные потребности организма, но и дополнительные траты. В спячке животное экономит энергию, однако не перестаёт её расходовать.

Сравнение спячки и оцепенения

Сравнивай состояния по нескольким признакам: кто в них находится, чем они вызваны и как зависят от температуры. Для ответа на задачу сначала обрати внимание на вид животного и обстоятельства, при которых оно стало малоподвижным. Затем проверь, описана ли подготовка к длительному сезонному покою или непосредственная реакция на охлаждение.

Разбор задач

Лягушка на дне водоёма

Лягушка с наступлением холодов перестала двигаться и укрылась на дне водоёма. Нужно определить состояние и связать его с причиной малоподвижности. В условии отдельно сказано, что наступили холода, поэтому решающим признаком становится охлаждение среды.

1. Определяем животное: лягушка относится к холоднокровным.
2. Находим причину изменения поведения: температура окружающей среды снизилась.
3. Сопоставляем признаки: малоподвижность холоднокровного животного при охлаждении — это оцепенение.

Ответ: лягушка переживает оцепенение. При потеплении она обычно сможет снова стать активнее, потому что её состояние зависит от температуры окружающей среды.

Ёж и ящерица зимой

У ежа жизненные процессы замедлились после подготовки убежища и накопления жировых запасов, а у ящерицы — вслед за охлаждением среды. Одинаковый признак — снижение активности — ещё не доказывает, что оба животных находятся в одном состоянии. Нужно учесть, кто именно описан и что предшествовало переменам.

1. Ёж — млекопитающее; подготовка убежища и накопление жира указывают на подготовку к сезонному покою.
2. Для ежа такое состояние называют зимней спячкой: жизненные процессы замедляются, а энергия расходуется из запасов.
3. Ящерица — холоднокровное животное, и её малоподвижность связана с понижением температуры среды.
4. Эта реакция ящерицы на охлаждение называется оцепенением; с потеплением активность обычно возвращается.

Ответ: ёж впал в зимнюю спячку, а ящерица — в оцепенение. Различие определяется не только внешней неподвижностью, но и причиной состояния: подготовкой к сезонному покою у ежа и охлаждением среды у ящерицы.

Улитки в засуху и млекопитающие зимой

В засушливой местности улитки пережидают жару в укрытиях, а зимой некоторые млекопитающие переходят к длительному покою. В задаче описаны два неблагоприятных периода, поэтому нужно определить, чем они отличаются. Затем следует объяснить, как снижение активности помогает в каждом случае.

1. Жара и засуха означают риск перегрева и недостатка воды для улиток.
2. Покой в укрытии в жаркий период — пример летней спячки; снижение активности помогает переждать засуху и экономить ресурсы.
3. Для млекопитающих причиной зимней спячки могут стать холод и недостаток пищи.
4. Во время спячки жизненные процессы замедляются, поэтому запасённой энергии хватает дольше.

Ответ: улитки пережидают летнюю жару и засуху в состоянии летней спячки, а млекопитающие могут впадать в зимнюю спячку из-за холода и нехватки пищи. В обоих случаях снижение активности помогает пережить неблагоприятный сезон, но причины и условия различаются.

Типичные ошибки

Ошибка — считать спячку обычным сном. Так можно подумать, потому что животное долго неподвижно и выглядит спящим. Но при спячке заметно меняются обмен веществ и другие процессы организма. Проверь себя вопросом: речь только об отдыхе или о сезонном замедлении жизнедеятельности?

Ошибка — называть оцепенение спячкой. Оба состояния сопровождаются малой подвижностью, поэтому их легко перепутать, если смотреть только на поведение. Оцепенение холоднокровного животного особенно тесно связано с температурой среды. Проверь, стало ли животное малоподвижным вслед за похолоданием.

Ошибка — думать, что в спячке животное совсем не тратит энергию. Неподвижность создаёт такое впечатление, но дыхание, сердцебиение и другие жизненные процессы продолжаются. Организм расходует запасы, хотя и медленнее, чем при обычной активности. Проверка простая: если организм жив, ему нужна энергия для поддержания жизненных процессов.

Ошибка — считать, что спячка бывает только зимой. Зимний покой встречается чаще в примерах, поэтому легко забыть о жарком сезоне. Некоторые животные пережидают летнюю жару и засуху в состоянии покоя. Проверь, какие трудности описаны в условии: это могут быть не только холод и нехватка зимнего корма, но и перегрев с недостатком воды.

Связь с другими темами

Чтобы понять спячку и оцепенение, нужно знать, как животные зависят от условий среды и приспосабливаются к сезонным изменениям. Тема связана с обменом веществ: при снижении активности организм расходует меньше энергии, но не прекращает работу. Она также связана с терморегуляцией — поддержанием подходящей температуры тела — и приспособлениями к холоду и жаре. Эти понятия пригодятся при изучении сезонных явлений и способов пережить неблагоприятные условия.

Что запомнить

• Спячка помогает пережить неблагоприятный сезон.
• Во время спячки активность и обмен веществ животного снижаются.
• Животные расходуют запасы энергии, даже когда находятся в спячке.
• Оцепенение холоднокровных животных зависит от температуры окружающей среды.
• Спячка бывает зимней и летней.
• Перед спячкой многие животные готовят убежище и накапливают запасы.