Prezimovanie zvierat: Tajomstvo dlhého spánku a hibernácie
Zimné obdobie prináša pre všetky živé tvory nemálo komplikácií. Zimný spánok alebo hibernácia je fyziologické prispôsobenie sa živého organizmu nepriaznivým podnikom prostredia. Zimný spánok je adaptáciou na nepriaznivé obdobie, počas ktorého nedokážu živočíchy získať vhodnú potravu. Nielen ľudský spánok je prospešný. Rakúski vedci zistili, že hibernujúce zvieratá majú v porovnaní s celoročne aktívnymi jedincami väčšie šance na prežitie. Okrem toho sú na tom lepšie aj z hľadiska celkovej dĺžky života.
Zvieratá sa zo zimného spánku prebúdzajú v závislosti od klimatických podmienok. Je to spojené so zvyšovaním teploty alebo topiacim sa snehom nad zimnými brlohmi, či predlžovaním slnečného svitu. Pre TASR to uviedla zoologička Štátnej ochrany prírody (ŠOP) SR Andrea Lešová. Zoologička ako príklad uvádza sysľa, ktorý sa prebudí, keď na jar teplota v hniezdnej komore dosiahne šesť až osem stupňov Celzia. Ako prvé opúšťajú zimné brlohy nepravé hibernanty, medvede či jazvec, a to vo februári až marci. Lešová podotýka, že pri teplých zimách ani nemusia hibernovať. Jež je napríklad aktívny od marca. Syseľ sa prebúdza v marci až apríli, takisto aj plchy. Najneskôr sa podľa Lešovej vyhrabávajú svište, a to v druhej polovici apríla, niekedy to však je až začiatkom mája. Pravé hibernanty sú po prebudení málo aktívne, letargické, no aktivita sa postupne zvyšuje. "Počas slnečných dní sa denné druhy snažia vstrebať čo najviac tepla vyhrievaním sa na slnku. Živočíchy sa usilujú napríklad získať svoju stratenú energiu prísunom dostupnej potravy," približuje Lešová.
Čo je to hibernácia?
Zimný spánok, odborne nazývaný aj hibernácia, je veľmi zložitý fyziologický proces. Počas neho, uložené v brlohu či hniezde, upadajú do stavu nehybnosti, ich telesná teplota klesne o niekoľko desiatok stupňov a všetky dôležité fyziologické funkcie sa utlmia na minimum. Energiu potrebnú na udržanie života získava zviera zo zásob, ktoré si vo forme podkožného tuku vytvorilo v lete a na jeseň. Zimní spáči sa spravidla schúlia „do klbka“, čím zmenšia svoju povrchovú plochu, ktorá je rozhodujúcim faktorom pri strate telesného tepla. Spiace zviera sa preto v podstate nachádza na hranici života a smrti, lebo všetky jeho životne dôležité telesné úkony sú obmedzené na minimum.
Hibernujúci živočích sa nachádza akoby na hranici života a smrti, keďže jeho životné funkcie fungujú na minimum. Zimný spáč drasticky zníži telesnú teplotu, tepovú frekvenciu a celkový metabolizmus. Netopierom bežne bije srdce tisíckrát za minútu, ale počas zimného spánku vystačí s piatimi tepmi za minútu. Úroveň látkovej výmeny klesá v hibernácii na päťdesiatku. Hibernujúcim syslom Parryovým z americkej Arktídy klesá teplota tela na -3 °C. Teplotu tesne nad nulou si zviera udržuje iba v hlave a krku.
Príprava na zimný spánok
Pred spánkom predchádza dôkladná príprava, ktorá spočíva v nahromadení dostatočných tukových zásob zvieraťa, a správny výber vhodného úkrytu. Poriadne pribrať pred zimou je akousi fyziologickou potrebou pre všetky prespávajúce zvieratá. V jesenných mesiacoch sa vedia vykŕmiť tak, že zväčšia svoju hmotnosť o dvadsať až tridsať percent. Počas spánku sa totiž nahromadený tuk rozkladá, pričom organizmus dostáva látky potrebné na udržiavanie fyziologických pochodov. Ďalšou nevyhnutnou podmienkou je nájdenie dobrého úkrytu chráneného pred nepriazňou počasia. Miesto a tvar úkrytu však nie je vecou náhody. Zvieratá si ho starostlivo vyberajú a pripravujú na zimu.
Podnetom na zimný spánok, podobne ako u ostatných hibernujúcich zvierat, je u plcha skracujúca sa dĺžka svetelnej časti jesenného dňa, ako aj pokles teploty vonkajšieho prostredia. Impulzy svetla prechádzajú cez zrakové orgány do časti stredného mozgu - epifýzy, produkujúcej hormón melatonín. Ďalším orgánom, ktorý jedincovi signalizuje prípravu na zimný spánok, je hypotalamus. V jeho prednom jadre sa nachádza centrum hladu a v zadnom centrum sýtosti. Vo fáze, ktorá predchádza hibernácii, je funkcia centra sýtosti tlmená a činnosť centra hladu zase stimulovaná. Vtedy si plch začína zvyšovať dávky potravy s vysokým obsahom cukru a vytvára si tak dostatočné zásoby tuku ako zdroja energie.
Druhy zimného spánku
V našej prírode sa stretneme s viacerými zvieracími sedmospáčmi. Niektoré z nich prespia zimu na jeden dúšok bez toho, aby sa prebudili, iné ju prežívajú v akomsi polospánku a z času na čas sa prebúdzajú. Medzi tzv. pravých zimných spáčov patria svište, plchy, ježe, sysle a niektoré druhy netopierov. V takomto spánku môžu prečkať až sedem mesiacov. O nepravom zimnom spánku hovoríme zasa pri mäsožravcoch a všežravcoch. V tomto prípade je „spiaci“ jedinec pri vedomí, pri vyrušení sa aktivizuje a svoj brloh aj opustí, napríklad keď sa potrebuje vyprázdniť alebo sa vonku oteplí. Takto „spí“ napríklad medveď hnedý, jazvec lesný alebo psík medvedíkovitý.
Náš najznámejší zimný spáč medveď hnedý prečkáva toto ročné obdobie v takzvanom nepravom, približne od novembra do marca trvajúcom zimnom spánku, ktorý občas prerušuje, najmä pri výraznejšom oteplení. Skutočný neprerušovaný spánok majú niektoré druhy netopierov, svište, ježe, sysle a plchy, ktoré dokážu prespať v úkryte až sedem mesiacov.
Úkryty a stratégie prežitia
Zimní spáči si zimovisko dôkladne vyberajú a pripravujú. Medveď obľubuje skalné dutiny, vývraty stromov a podobne. Do brlohu si nanosí dostatok suchého materiálu, ako je lístie alebo trsy trávy. Zvlášť dôsledná je medvedica, ktorá počas zimy privedie v brlohu na svet mláďatá. Zaujímavé sú v tomto smere aj jazvece. Tie si budujú letné a zimné nory. Počas roka žijú v letných a na jeseň sa sťahujú do zimných, kde sa uložia na nepravý zimný spánok. Netopiere si ako zimovisko vyberajú spravidla jaskynné priestory bez prievanu a s vyrovnanou teplotou vzduchu. Takýto guľovitý tvar má z geometrického hľadiska v pomere k obsahu najmenší povrch, čo je pre zviera veľmi dôležité, pretože veľkosť telesného povrchu je rozhodujúcim činiteľom pri vyžarovaní a strate telesného tepla.
Medvede, ktoré nepatria k pravým zimným spáčom, si úkryty najčastejšie budujú pod vývratmi stromov, v húštinách ihličnatých stromov, pod skalnými prevismi alebo v skalných dutinách. Špecifické úkryty majú aj jazvece. Každý poľovník vie, že jazvece si budujú tzv. letné a zimné diery. Počas roka žijú v letných dierach, ktoré na jeseň opúšťajú, a sťahujú sa do zimných dier, kde strávia nepriaznivé zimné obdobie nepravým zimným spánkom.
Zvieratá mimo cicavcov
Vtáky, ktorých organizmus má vysokú látkovú výmenu, si nemôžu dovoliť spať štyri až sedem mesiacov, ako je to bežné u cicavcov. Napríklad králiček zlatohlavý, najmenší vták v Európe s hmotnosťou päť gramov, vydrží bez potravy iba jednu hodinu. Sýkorkám sa počas zimných nocí zníži teplota na 5 až 10 stupňov Celzia, preto sa „zabalia" do peria. Aj plazy a hmyz sú ovplyvňované vonkajšou teplotou. Vždy, keď klesne pod určitú hranicu, upadajú do stavu nehybnosti a preberú sa až pri oteplení. Ryby sa počas spánku skrývajú v blate, za morskými riasami, tie najmenšie ležia na dne pod okruhliakmi.
Plazy a obojživelníky by zimu vonku neprežili, pretože ich telesná teplota sa odvíja od teploty prostredia. Vďaka svojej studenokrvnosti však v úkryte vydržia strnulo aj niekoľko mesiacov. Vždy, keď klesne teplota pod určitú hranicu, upadajú do stavu nehybnosti a preberú sa až pri oteplení. Také užovky hibernujú trochu inak ako cicavce. Využívajú takzvanú brumáciu. Chlad spôsobuje spomalenie metabolizmu hada až do bodu, keď nemusí prijímať potravu. Potravu prestávajú prijímať už niekoľko týždňov pred zimným spánkom, aby sa pripravili a ich žalúdky boli prázdne. Pravdepodobne sa vôbec nehýbu, kým sa teplota prostredia dostatočne nezvýši na to, aby sa mohli prebudiť.
Hibernácia v extrémnych podmienkach
Zimný spánok však nemusí byť iba dôsledkom nízkej vonkajšej teploty. Stav hibernácie poznajú aj zvieratá v horúcich oblastiach Afriky, prekvapujúco aj primáty. V pralesoch Madagaskaru, kde teplota ani počas najchladnejších mesiacov neklesá cez deň pod 25 stupňov Celzia, hibernuje lemur. V období sucha, keď si nemôže nájsť potravu, dokáže prespať v bútľavých stromoch až sedem mesiacov, pričom výkyvy jeho telesnej teploty dosahujú až 20 stupňov Celzia.
Tučniaky stoja tesne vedľa seba, čím si teplo nielen udržujú, ale si ho aj vzájomne vymieňajú. Dokonca si menia pozície, keď sa jedinci zo stredu posúvajú na kraj, aby vystriedali tučniakov, ktorí sa chcú zohriať. Ich telesnú teplotu reguluje aj dvojité perie, pod vonkajšou vrstvou majú totiž ďalšiu s mikroskopickými vzduchovými komôrkami, ktoré sú vynikajúcimi izolantmi. Pižmon severský, taktiež žijúci vo veľmi studených oblastiach, sa s chladom vyrovnáva vďaka hustej srsti dlhej jeden meter. Zimu nepociťuje ani pri teplote 60 stupňov pod nulou. Veľmi dobrú termoreguláciu má aj polárna líška.
Ako zvieratá prežívajú zimu (dokument o divokej prírode)
Prebudenie zo zimného spánku
Prebudenie zvierat zo zimného spánku je podstatne rýchlejšie ako zaspávanie, ale je aj energeticky veľmi náročné. Pravé hibernanty sú po prebudení málo aktívne, letargické, no aktivita sa postupne zvyšuje. "Počas slnečných dní sa denné druhy snažia vstrebať čo najviac tepla vyhrievaním sa na slnku. Živočíchy sa usilujú napríklad získať svoju stratenú energiu prísunom dostupnej potravy," približuje Lešová.
Zvieratá sa zo zimného spánku prebúdzajú v závislosti od klimatických podmienok. Je to spojené so zvyšovaním teploty alebo topiacim sa snehom nad zimnými brlohmi, či predlžovaním slnečného svitu. Ako prvé opúšťajú zimné brlohy nepraví spáči - medvede či jazvece, a to bežne už vo februári a v marci. Počas miernej zimy tieto druhy dokonca nemusia hibernovať takmer vôbec. Neskôr sa prebúdzajú napríklad ježe či plchy, aj ony však majú budíček nastavený podľa klimatických podmienok a teploty. Jež býva aktívny od marca. Syseľ či plch sa prebúdzajú v marci až apríli.
Ako zvieratá prežívajú zimu (dokument o divokej prírode)
tags: #prezimovanie #zvierat #dlhym #spankom