Задумывались ли вы, насколько холодно при температуре -50? Большинству из нас становится некомфортно уже при 0 °C, когда вода превращается в лед. Что и говорить о пятидесятиградусном морозе? Сами мы на себе таких температур не испытываем, так что едва ли можем вообразить, как при них удается выживать животным: когда на землю опускается зима, большинство людей уже укрылось в искусственных тропиках.
А между тем в процессе эволюции животные выработали свои стратегии по выживанию в практически нечеловеческих условиях. В книге американского натуралиста Бернд Хайнрих «Зима. Секреты выживания растений и животных в самое суровое время года» описано множество способов, к которым прибегают ласки, птица королек, черепахи, насекомые, летучие мыши и прочие представители животного царства, для выживания зимой. В нашем материале расскажем о трех удивительных стратегиях.
Воскрешающие лягушки
Заморозить тело и вернуть его к жизни, разморозив, — давняя голубая мечта криобиологов. Лягушки, зимующие в состоянии гибернации на земле в лесу, делают это регулярно: с наступлением весны, когда пора спариваться, они выходят из заморозки. Лягушки — чудо живой природы и способны пошатнуть наши представления о пределах возможного.
В Северной Америке распространено несколько видов зимоспящих лягушек — лесная лягушка, изменчивая квакша, свистящая квакша и трехполосная квакша, — которые устойчивы к замерзанию. У таких лягушек в полости тела и межклеточном пространстве
образуется лед, но у тех, кто при этом выживает, в самих клетках кристаллы льда не образуются. Лягушки получают способность переносить замерзание благодаря модифицированной адреналиновой реакции страха.
Когда первые кристаллы льда начинают формироваться у лесной лягушки на поверхности кожи или внутри ее, запускается реакция тревоги. Рецепторы кожи передают сообщение о замерзании в центральную нервную систему (ЦНС), а ЦНС активирует мозговой слой надпочечников, чтобы те выделяли адреналин в кровеносную систему. Поступая в печень, адреналин активирует в ней ферменты, которые преобразуют запасы гликогена в этом органе в глюкозу. В результате лягушка реагирует резким ростом глюкозы в крови. У лесной лягушки это очень мощная реакция, и, прежде чем лед достигнет клеток, они оказываются наполнены глюкозой, которая действует как криопротектор.
Примерно через 15 часов лягушка замораживается до твердого состояния, за исключением внутреннего содержимого клеток. Сердце останавливается. Кровь не течет. Дыхания нет. Почти по всем параметрам животное мертво. Но готово вернуться к жизни.
Секреты зимнего сна медведей
В зимнем сне медведь остается в берлоге целых пять месяцев подряд, сохраняя с трудом нажитые энергетические ресурсы (жир), которые он накопил во время жора предыдущей осенью. Во время гибернации температура у медведя остается около 35 °C, лишь чуть-чуть ниже 37–38 °C, при которых животное активно. При температуре тела 35 °C медведь слегка заторможен, но определенно реагирует на раздражители.
Все пять месяцев у медведя нет необходимости в питье, пищи и мочеиспускании. Медведи владеют секретом, как пережить недостаток физических нагрузок и после многомесячного покоя встать и взойти на вершину горы. За все то время, которое эти животные проводят как будто лежа в кровати, у них не образуется пролежней. Они теряют минимальное количество мышечной массы, и тип мышечных волокон у них не меняется. Несмотря на то что медведи много месяцев подряд находятся в позе, когда скелет не несет веса, они не страдают от потери костной массы или остеопороза. Они месяцами питаются, сжигая жир в собственном теле, и уровень холестерина у них оказывается в два раза больше, чем у человека или чем у медведя летом, но их сосуды не теряют эластичности и у них не образуется желчных камней, как бывает при высоком холестерине у людей.
На данный момент из связанных с гибернацией медведя загадок разгаданы немногие, наверно, потому, что его не так удобно изучать, как лабораторную крысу. Но можно не сомневаться, что, когда мы поймем, что происходит во время зимнего сна с медведем, мы узнаем кое-что полезное и о человеке. В современном мире человек, сам того не желая, ведет пассивный образ жизни, почти как в спячке, и мы не очень хорошо приспособлены к этому новому природному состоянию.
Зима бобров — теснота и темнота
Зимой бобрам приходится несладко — долгие месяцы они проводят в тесноте и почти полной темноте, если не считать, может быть, одного в день заплыва за кормом в покрытой льдом и снегом темной ледяной воде. Вода играет важную роль в обеспечении бобров пищей зимой. Осенью эти животные принимаются за работу и усердно трудятся. Вся семья участвует в деле и валит деревья в близлежащем лесу. В основном животные предпочитают молодые, быстро растущие деревья, которые утаскивают целиком.
Деревья расчленяют, их части оттаскивают в воду и подгоняют по воде к хатке. К моменту, когда встанет лед, бобры собирают возле хатки кучу хвороста весом в десятки килограммов. Она упирается в дно пруда, а верхушка торчит из воды. Толщиной в треть метра и твердые, как бетон, стены хатки обеспечивают ее обитателям безопасность и тепло в самые сильные морозы. Когда встанет лед, если бобру нужно поесть, он выбирается из хатки под водой и плывет к складу за ветками, которыми будет питаться. Во время таких заплывов у бобра замедляется сердцебиение и снижается потребление энергии, что позволяет продлить нырок (примерно до 15 минут).
Бобры запасают много пищи, но в целом в ней мало полезных калорий. Как и многие другие травоядные животные к тому, чтобы компенсировать этот недостаток, они приспособили переваривающих целлюлозу бактерий у себя в кишечнике. Бобры используют свою богатую целлюлозой пищу повторно, поедая собственные свежие фекалии. Несмотря на все это, осенью они также набирают жир. Наконец, взрослые особи (но не растущие детеныши) зимой экономят энергию: они становятся способны вынести большие колебания температуры тела и в среднем снижают ее примерно на 1 °C.
Бобры относятся к особой группе животных, способных плавать в ледяной воде благодаря своему исключительному меху, который сохраняет кожу сухой, удерживая около нее слой воздуха. Изолирующий слой воздуха получается за счет густого и тонкого пушистого подшерстка и защищающей его более толстой высокоспециализированной «ости», длинной и лоснящейся (шерсть бобров чуть не навлекла на них полное уничтожение, потому что из нее валяли шляпы).
Если вам понравился материал, оцените его в комментариях или поставьте лайк. Еще больше интересного о книгах, литературе, культуре вы сможете узнать, подписавшись на наш канал.