Hibernacja ssaków, którą praktycznie wszyscy nazywają snem zimowym, wcale snem nie jest. Dlaczego niektóre ssaki zapadają w sen zimowy i dlaczego muszą się budzić w ciągu zimy? Ssaki, które zapadają w tzw. zimowy sen, to m.in. niedźwiedzie, jeże, chomiki, susły, świstaki i nietoperze.

Na czym polega hibernacja ssaków?

Snem zimowym potocznie nazywa się stan hibernacji, który tak naprawdę nie jest snem, ale letargiem, tak samo jak zwykły sen zimowy, ale znacznie słabszy niż hibernacja.

Wyróżnia się trzy rodzaje snu związanego z zimowaniem: hibernacja, torpor, sen zimowy.

Najgłębszym snem jest hibernacja.

Natomiast torpor to też letarg, ale jest on znacznie krótszy i trwa jedną albo dwie dobry, który jest też sposobem ucieczki przed pogarszającą się pogodą.

Z kolei sen zimowy to sen, który trwa dłużej niż ten zwykły, ale też bardzo często jest przerywany.

Sen składa się z faz, w których można zaobserwować aktywność mózgową, jak i aktywność mięśni.

Natomiast u hibernujących zwierząt, ta aktywność jest bardzo ograniczona.

Nie ma w niej fazy snu REM, w której to właśnie pojawiają się sny, a stąd można wnioskować, że hibernujące zwierzęta nie mają żadnych snów.

Ważne jest również to, że i ssaków podczas hibernacji zwalnia się temp przemiany materii i jest przynajmniej 20 razy mniejsze niż normalnie.

Poza tym podczas odrętwienia u zwierząt praktycznie nie funkcjonuje układ immunologiczny.

Dlatego patogeny są zwalczane dopiero wtedy, gdy metabolizm zwierzęcia wraca do normalnego poziomu.

Bezpieczne miejsce na hibernację

Zanim zwierzę zapadanie w hibernację, gdy zaczyna skracać się dzień, zaczyna wybierać sobie bezpieczne miejsce na zimę, czyli tzw. hibernakulum, gdzie temperatura będzie niska, ale stabilna.

Nim zwierzę zaczyna hibernację, najpierw magazynuje energię.

Na przykład nietoperze gromadzą tkankę tłuszczową, a chomiki wypychają pokarmem swoje nory.

Ponad to u zwierząt wzrasta aktywność brunatnej tkanki tłuszczowej, służącej do produkcji ciepła, które jest im potrzebne m.in. do tego, aby się wybudzić.

Dlaczego zwierzęta muszą się wybudzać podczas hibernacji?

Co kilkanaście dni, miesiąc, a w innych przypadkach nawet ponad miesiąc, zwierzęta muszą się wybudzać po to, aby, np. oddać mocz, pożywić się, napić się albo sprawdzić, co się dzieje w otoczeniu.

Niektóre zwierzęta wychodzą z hibernacji w wyniku reakcji na bodźce z zewnątrz, np. gdy ktoś ich dotyka lub gdy w otoczeniu zrobi się bardzo zimno, to wtedy muszą poszukać innego miejsca.

Taki czas aktywności nazywa się śródhibernacyjnym i może trwać od kilku godzin do nawet doby, a po tym czasie zwierzę znowu zapada w odrętwienie.

Wybudzanie to proces bardzo kosztowny energetycznie, ponieważ zwierzę zużywa wtedy nawet 75% energii, którą ma przeznaczoną na całą hibernację.

Co się dzieje w organizmie zwierząt podczas hibernacji?

Podczas hibernacji u zwierząt przemiana materii zachodzi w niewielkim stopniu, w takim, aby można było utrzymać czynności życiowe.

Zwierzę dla tych przemian czerpie paliwo z zapasów tłuszczu.

Zostaje wyłączona termoregulacja organizmu, przez co temperatura u takiego zwierzęcia może spać do poziomu temperatury otoczenia.

Takie zjawisko jest nazywane hipotermią.

Wtedy również zmniejsza się częstość oddechów i uderzeń serca.

Na przykład pod wpływem spadku temperatury ciała w organizmach owadów wytwarzane są tzw. antyzamarzacze, czyli białka, które blokują rozrost kryształków lodu.

Dzięki temu płyny ustrojowe, które zamarzają, nie rozrywają tkanek.

Natomiast u zwierząt, które nie mają takiej ochrony, temperatura ich ciała nie może spaść podczas hibernacji poniżej zera.

Z kolei w torporze temperatura ciała obniża się o kilka, kilkanaście stopni, ale na krótszy czas.

W tym czasie drastycznie spada liczba uderzeń serca.

Natomiast we śnie zimowym temperatura ciała obniża się bardzo nieznacznie lub wcale.

Wtedy organizm prowadzi normalną gospodarkę i zużywa zapasy białego tłuszczu.

Tłuszcz biały jest inny niż ten brunatny, który służy do wybudzenia się zwierzęcia.

Biały jest gromadzony pod skórą i wokół trzewi, a jest to zwykły tłuszcz, który zużywa się we śnie do przemian energetycznych.

Dlaczego hibernacja dotyczy tylko niektórych zwierząt?

Hibernacja pozwala uniknąć szybkiego i energochłonnego tempa przemiany materii, czyli metabolizmu, który jest niezbędny do podtrzymywania normalnych procesów życiowych, ale także do utrzymania stałej temperatury ciała.

W większości przypadków hibernacji podlegają drobne zwierzęta, które mają małą powierzchnię ciała i charakteryzują się wysokim metabolizmem.

W przypadku tych zwierząt utrzymanie stałej temperatury ciała, które mają okresowy niedobór pokarmu, jest zbyt kosztowne energetycznie, a to szybko doprowadziłoby do wyczerpania oraz śmierci z zimna lub gorąca, a co za tym idzie z głodu lub pragnienia.

Jeśli natomiast chodzi o duże zwierzęta, to o tym może decydować pora rozrodu.

Innym sposobem hibernacji jest również obniżenie punktu zamarzania swojego ciała w wyniku zwiększenia stężenia zawartego w nim glicerolu, glukozy albo poprzez wytworzenie specjalnych białek, które zapobiegają tworzeniu się kryształków lodu w tkankach, o czym była mowa wcześniej.

WSPARCIE NIEZALEŻNYCH PORTALI

*Niebieską czcionką zaznaczono odnośniki np. do badań, tekstów źródłowych lub artykułów powiązanych tematycznie.