Niedźwiedzie hibernują? Niekoniecznie…

Niedźwiedzie kojarzą się nam zwykle ze snem zimowym, w związku z którym nie da się spotkać ich na ośnieżonym górskim szlaku. Sprawa z niedźwiedzim snem nie jest jednak taka prosta, ponieważ ssaki te wcale nie poddają się w tym czasie hibernacji, która zresztą nie jest tym samym co sen zimowy, błędnie w mowie potocznej uważany za jej synonim.

HIBERNACJA A SEN ZIMOWY

Hibernacja jest stanem charakterystycznym dla gatunków które są okresowo zmiennocieplne. Spada u nich tempo przemiany energii i materii do 5-7%, co powoduje obniżenie temperatury wewnętrznej organizmu, a jedynie mózgowie jest chronione przed nadmiernym spadkiem temperatury. W czasie hibernacji zmniejsza się akcja oddechowa i ogranicza częstotliwość akcji serca. Co dwa, trzy tygodnie dochodzi do wybudzeń. Następuje wtedy duże nasilenie wartości przemiany materii i energii, zwierzęta wybudzone mogą pobierać pokarm, realizować potrzeby fizjologiczne i po tej krótkiej przerwie znowu zapadają w stan hibernacji. Hibernują między innymi świstaki, susły, jeże i nietoperze.

W czasie snu zimowego, temperatura wewnętrzna zwierzaka, który w niego zapada, spada o kilka stopni, a towarzyszy temu obniżenie szybkości przemiany materii i energii. Nie są to jednak tak drastyczne zmiany jak u zwierząt hibernujących. Zwierzętom w nocy spada tempo metabolizmu oraz temperatura wewnętrzna, wykazują zmniejszoną aktywność ruchową. Zwierzęta zapadające w sen zimowy starają się gromadzić jak największą ilość tłuszczu podskórnego, a sam proces, o którym mowa, zależy od temperatury środowiska. Co jakiś czas następuje przebudzenie, wtedy kiedy temperatura otoczenia się podnosi. Przedstawicielami zwierząt hibernujących są borsuki, jenoty, bobry, piżmaki, a także niedźwiedzie.

Warto przy okazji wspomnieć o trzecim sposobie przystosowania się do zmian środowiska, czyli odrętwieniu. To proces, który występuje u zwierząt o bardzo małej masie ciała, na przykład u kolibrów. W warunkach nocnych, gdy dochodzi do spadku temperatury, ptaki nie są w stanie utrzymać tempa przemiany materii i energii, spada tempo metabolizmu oraz temperatura wewnętrzna, a zwierzęta wykazują zmniejszoną aktywność ruchową.

KILKA ZDAŃ O TERMOREGULACJI

Zwierzęta pod względem utrzymania temperatury wewnętrznej podzielić możemy na trzy kategorie:

Zmiennocieplne – przede wszystkim kręgowce, ryby, płazy, gady, które zmieniają temperaturę swojego ciała wraz ze zmianami temperatury środowiska i nie spełniają warunku homeostazy – stałości środowiska wewnętrznego organizmu, a ich aktywność życiowa zależy od temperatury otoczenia.

Heterotermiczne – stałocieplne, okresowo zmiennocieplne. Kiedy dochodzi u nich do obniżenia tempa przemiany energii i materii, spada też wewnętrzna temperatura ciała – podlegają one hibernacji. Zwierzęta zasypiające snem zimowym nie ulegają hibernacji ale także u nich następuje obniżenie tempa przemiany energii i materii, u nich też następuje spadek temperatury ciała podczas snu zimowego.

Homeotermiczne, czyli stałocieplne, zróżnicowane na temperaturę wewnętrzną i temperaturę powierzchni ciała.

CO WPŁYWA NA TEMPERATURĘ WEWNĘTRZNĄ?

Wyróżnić możemy kilka czynników:

pora doby – niższa temperatura wewnętrzna we wczesnych godzinach porannych,
spożycie pokarmu – po posiłku następuje wzrost temperatury,
aktywność mięśniowa – wysiłek mięśniowy zwiększa temperaturę wewnętrzną,
wiek – zwierzęta młode, o wyższej przemianie materii i energii, mają wyższą temperaturę, a w okresie starczym temperatura spada,
cykl płciowy, ciąża, poród – podczas owulacja następuje wzrost temperatury, z czym również wiąże się ciąża i poród.

CZARNY NIEDŹWIEDŹ MOCNO ŚPI

Skoro wiemy już w jaki sposób może dojść do zasypiania, przyjrzyjmy się zachowaniu niedźwiedzi przygotowujących je do snu. Śpią one w norach, które same tworzą, a także w pustych drzewach, jaskiniach i jamach stworzonych przez inne niedźwiedzie. Legowisko dają radę przygotować w ciągu 3-7 dni, jednak zależy to od preferencji, gdyż niektóre budują swoje gawry na kilka miesięcy przed okresem snu zimowego. Po wykopaniu jamy, tworzą wyściółkę z liści i gałęzi, która pomaga im w utrzymaniu ciepła.

Naukowcy z University of Alaska zastanawiali się, jak niedźwiedzie radzą sobie ze spektakularnym wyczynem zapadania w sen zimowy. Øivind Tøien ze współpracownikami zaprezentował pierwsze badanie stale monitorujące fizjologię czarnych niedźwiedzi przez całą zimę, w środowisku prawie naturalnym. Badacze odkryli, że choć baribale w czasie snu zimowego tylko nieznacznie obniżają temperaturę ciała, to ich metabolizm drastycznie zwalnia. Okazało się to zaskakujące, ponieważ zwykle przy spadku temperatury ciała o dziesięć stopni Celsjusza zachodzące w organizmie procesy biologiczne i chemiczne wyhamowują mniej więcej o połowę. Uśpione niedźwiedzie z Alaski schłodziły się zaledwie o pięć, sześć stopni Celsjusza, a tempo ich przemian metabolicznych zmalało o 75% w stosunku do aktywności charakterystycznej dla lata. Zwolniło także ich bicie serc.

Czarne niedźwiedzie śpią nieprzerwanie od pięciu do siedmiu miesięcy w roku i w tym czasie nie jedzą, nie piją, nie oddają moczu ani nie defekują. Wiosną, gdy topnieje śnieg, a źródła pożywienia stają się coraz bardziej dostępne, niedźwiedzie budzą się z długiego zimowego snu. W ciągu następnych kilku miesięcy w ogóle rzadko śpią i jest to całkiem sensowne: nie jadły od dawna i są głodne, więc prawie cały czas poświęcają na poszukiwanie jedzenia i przywracanie masy ciała do normy.

W okresie letnim drzemią i relaksują się w ciągu dnia, a noc spędzają na poszukiwaniu pożywienia. Wraz z nadejściem jesieni, niedźwiedzie czują, że muszą zaopatrzyć się w żywność, zanim zacznie się zima, więc poświęcają do dwudziestu godzin dziennie na gromadzeniu zapasów. Tym sposobem sypiają jedynie po kilka godzin.

W Polsce niedźwiedzie brunatne zapadają w stan hibernacji na około trzy miesiące – od końca listopada do końca lutego.

CZY BIAŁE NIEDŹWIEDZIE ZAPADAJĄ W SEN ZIMOWY?

Niedźwiedzie polarne, podobnie jak brunatne i grizzly najwięcej czasu w życiu spędzają na polowaniu i spaniu. Od lipca do grudnia pokrywa lodowa nie jest zbyt duża, więc przez większość dnia odpoczywają na lądzie. Kiedy zwierzę musi się przespać wiosną, latem lub jesienią, rozkłada się na ziemi, lodzie lub zwija się w tymczasowym schronieniu (gdy na zewnątrz jest zimno). Podczas głębokiej zimy niedźwiedzie polarne uskuteczniają sen zimowy tak jak inne niedźwiedzie, ponieważ posiadają podobny system metabolizmu i termoregulacji.

Co ciekawe, futro niedźwiedzia polarnego wcale nie jest białe, tylko przezroczyste. Składają się na nie tysiące włosów wypełnionych powietrzem, zapewniające ochronę przed zimnem, a światło odbija się od futra dając wrażenie, że jest białe. Skóra niedźwiedzia polarnego jest za to czarna, dzięki czemu pochłania promienie słoneczne, które ogrzewają jego ciało. Z wiekiem futro żółknie, ale nie przestaje działać jak miniaturowa szklarnia, która zamienia światło słoneczne na ciepło potrzebne do ogrzania ciała, absorbowane przez czarną skórę niedźwiedzia.