Наука
Некоторые животные способны впадать в спячку. Они проводят свой день питаясь, занимаясь сексом, а когда приходит зима, они сворачиваются и пережидают, когда погода прояснится. Но способны ли люди впасть в такое же состояние?
Животные и спячка
Во-первых, стоит разобраться в термине. Хотя люди часто его используют в разговоре о любом сонном состоянии у животных, истинная спячка - это очень специфическое состояние, характеризующееся глубоким снижением обмена веществ, поглощения кислорода и частоты сердечного ритма . Ученые классифицируют спячку на: сезонную и настоящую непрерывную спячку, в зависимости от глубины сна.
Центральная температура тела животного, впавшего в спячку, падает до крайне низких отметок, иногда совпадая с температурой на улице. По мере того, как охлаждается организм, замедляется и обмен веществ. Это снижает потребности в кислороде, дыхание тоже замедляется, иногда до 1-5-ти вдохов в минуту.
Частота сердечного ритма также может свестись к нескольким ударам в минуту. Все это способствует максимальному сохранению энергии
, что вызвано необходимостью поддерживать себя ограниченными запасами жира. Истинные животные, впадающие в спячку, не засыпают на всю зиму и периодически встают, чтобы размяться, поесть то, что они сохранили, и привести себя в порядок.
Животные входят в этот режим сохранения энергии для того, чтобы переждать длинные периоды крайних условий окружающей среды, как например отсутствие еды и воды, или очень высокие или низкие температуры.
Люди способны справится в таких ситуациях, так как у них есть консервированная еда, выращенные в теплицах овощи, кондиционеры воздуха, обогреватели и теплые свитера. Нашему организму попросту не нужно впадать в спячку, и мы к этому полностью не приспособлены . Однако ученые продемонстрировали несколько способов, с помощью которых люди входили в состояние, близкое к спячке.
Люди, впадавшие в спячку
Существует множество задокументрованных случаев, когда люди входили в состояние, близкое к спячке у животных. В октябре 2006 года, спасатели нашли японца Мицутаку Учикоши (Mitsutaka Uchikoshi) спустя 24 дня после того, как он пропал в западной части горы Рокко в Японии. Когда они его нашли, у него не было признаков пульса и дыхания, а температура тела упала до 22 градусов по Цельсию . Врачи позже подтвердили, что его обмен веществ практически остановился. Когда же он проснулся, без признаков повреждения мозга и других длительных негативных последствий, он объяснил, что последнее, что он помнил, был удар головой. Все время, что он отсутствовал, он находился в бессознательном состоянии без еды и воды. Врачи, которые его лечили, заявили, что быстрое наступление гипотермии замедлило процессы в организме и возможно спасло ему жизнь.
Похожая история произошла с норвежским лыжником, который упал в ледяную воду и проснулся совершенно невозмутимым, после того, как у него не наблюдалось ни сердцебиения, ни дыхания, а температура тела достигла 13,9 градусов по Цельсию. Другой случай произошел с канадским ребенком, который потерялся холодной ночью, и которого затем привели в чувство, после того как он охладился до 16 градусов, пробыв без сердцебиения полных два часа
.
В 1970-х годах во время эксперимента йог Сатямурти (Satyamurti) заточил себя в маленькой подземной яме в состоянии глубокой медитации в течение 8-ми дней , пока за ним наблюдали с помощью электрокардиограммы. Вначале сердцебиение йога было нормальным, а затем на какое-то время увеличилось до 250 ударов в минуту. К вечеру второго дня электрокардиограмма перестала показывать активность и оставалась такой пока йога не извлекли на последний день. Ошеломленные исследователи которые следили за йогом были уверенны, что в аппаратуре были какие-то сбои, но не смогли найти другого объяснения кроме того, что сердце йога остановилось или электрическая активность упала ниже записываемого уровня.
Последствия спячки
Все это говорит о том, что наш организм обладает некоторыми способностями к спячке. Но, как и было уже сказано, нам это не нужно, и наше тело полностью к этому неприспособлено. То, что нас удерживает от состояния спячки, на самом деле является довольно большими препятствиями. Так, например, ученые из Лейпцига несколько лет назад выяснили что мозг, впадающих в спячку сусликов содержит клетки мозга с измененными белками, которые похожи на те, что присутствуют в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера.
Синапсы, соединяющие нейроны мозга, также деградируют. Но в отличие от сусликов, у которых не обнаруживается повреждений мозга после спячки, функции мозга человека в таком же состоянии продолжают ухудшаться .
Но все же спячка по заказу может быть полезна для людей и не только для того, чтобы переждать зиму. Вызывая спячку у пациента, попавшего в аварию, можно было бы избежать сильной потери крови и разрушения клеток по пути в больницу . Это также откроет возможности для космических исследований . Так, например, космонавты, могли бы проспать много лет, чтобы добраться до дальних планет.
Как ввести в спячку
Исследователи пытались найти разные способы подключить режим спячки у животных. Одним из них является присоединение сероводорода, который уменьшает потребность в кислороде и замедляет обмен веществ . Так в 2005 году два американских исследователя впервые ввели лабораторных мышей в спячку, заставив их вдыхать большие дозы сероводорода. Их обмен веществ замедлился, температура упала и они сразу же вышли из спячки, после того как сделали большой вдох кислорода несколько часов спустя.
Хирурги из Массачусетской больницы в США решили прибегнуть к другому методу в эксперименте на Йоркширских свинках. После введения свинкам анестезии и поранив их, что привело к сильному шоку и большой потере крови, хирурги быстро охладили тело свинок до 10 градусов по Цельсию и наполнили их вены раствором для сохранения органов для пересадки
. К тому моменту, свинки были почти мертвы. У них практически не было сердцебиения, сильно снизился кровоток и не наблюдалось электрической активности мозга. Хирурги прооперировали подопытных от ранений, а затем их оживили, подняв температуру тела с помощью закачивания теплой крови. Свинки вернулись в прежнее состояние без серьезных физических или когнитивных нарушений.
И хотя все это звучит невероятно и внушает надежду, мы еще довольно далеки от момента, когда человека можно будет ввести в состояние спячки простым и надежным способом . Другие эксперименты на овцах и свиньях с вдыханием сероводорода провалились, возможно, потому, что этот метод не действует на более крупных животных, включая нас.
Опыт же, проведенный на свинках, по понятным этическим причинам невозможен. Но возможно наука продвинется вперед, и мы сможем впадать в спячку во время операций или на время полета на Юпитер.
Для всех представителей животного мира сутки делятся на фазы активного бодрствования и покоя. Человек, кстати, тоже не исключение. Однако некоторое зверьё вдобавок ещё впадает в сезонную спячку. Нам, людям, сложно представить, каково это несколько месяцев беспробудно спать , а вот медведи, многие грызуны и лягушки относятся к таким вещам обыденно. Давайте же разберёмся, почему животные впадают в спячку.
Как это происходит?
Спячка – это не просто долгий сон, а определённое состояние организма, которое помогает пережить зиму. Во время спячки метаболизм у животного в разы замедляется. Впрочем, это касается и всех остальных процессов. Температура тела снижается иногда даже до минусовых температур. Дыхание может замедлиться до 1-2 вздохов минуты. Сердце также может совершать лишь несколько ударов в минуту. Все питательные вещества, таким образом, расходуются гораздо экономнее, поэтому животное может обойтись несколько месяцев только на внутренних ресурсах.
Каждая клетка организма начинает экономнее расходовать энергию.
У большинства видов тело в этот период находится в состоянии оцепенения, чтобы энергия не расходовалась на ненужные сокращения мышц. Если вы обнаружите суслика в спячке, то его вполне можно принять за мёртвого.
И это далеко не весь перечень Животные в северных регионах впадают в спячку зимой, а в засушливых – летом. Таким образом, видно, что спячка помогает пережить им наиболее сложное время в году.
Спячка может быть и суточной. В неё впадают колибри и летучие мыши.
А ещё некоторые животные могут впадать в спячку при неожиданном наступлении неблагоприятных условий. Например, когда начался период затяжных дождей, и еду добывать проблематично, можно переждать некоторое время в спячке.
Кстати, и один из приматов впадает в спячку. Речь идее о карликовом лемуре из Мадагаскара. Он спит в своём дупле он около семи месяцев (!). Довольно странно, ведь в тех краях температура зимой около 30 градусов тепла. Однако рекордсменом по спячке считается колумбийский суслик , который начинает свой марафон летом, а просыпается только весной.
Зачем животным нужна спячка?
Всё довольно прозаично – состояние спячки нужно, чтобы пережить голодную зиму.
Конечно, не все животные переживают зиму в спячке. Их может убить экстремально низкая температура, истощение или просто случайно нашедший их укрытие хищник.
Как животные обходятся без еды во время спячки
Запасы! Именно заблаговременно подготовленная пища помогает животным пережить зиму. Но ведь они крепко спят! На самом деле через определённые промежутки времени небольшие зверьки всё же просыпаются, чтобы подкрепиться и попить воды.
Запасы очень важны для грызунов А вот медведи обходятся без всего этого. Накопленный в период подготовки жировой слой не только обеспечивает их питательными веществами во время спячки, но и способствует поддержанию определённой температуры тела. Медведь не мочится, поэтому потери жидкости минимальны. Водный баланс в его организме поддерживается за счёт сжигании жира. Медведи просыпаются гораздо реже. Чаще всего они беспробудно спят всю зиму.
Вопреки расхожему мнению медведь сосёт лапу не из-за голода , а для того чтобы увлажнить пересохшие ступни и обгрызть ороговевшие участки кожи.
Нужно подготовиться!
Животные уделяют много времени подготовке к спячке, ведь им не только нужно запастись питательными веществами, но и обустроить своё жилище , дабы там сохранялся определённый микроклимат.
Норы грызунов могут иметь глубину от 3-х метров. Там складируются зёрна, орехи и семечки, которые помогут поддерживать жизненные силы. В одном укрытии может зимовать целая семья грызунов.
Каждое дупло, берлога, нора обязательно должна быть безопасна и недосягаема для хищников, а температура должна сохраняться выше нуля, даже если снаружи сильные морозы. Именно температуре в жилище будет соответствовать температура тела многих животных в спячке. Так что не всё так просто.
Проще всего приходится рыбе далии, которой не нужно заботиться о жилище. Она прекрасно себя чувствует в замерзшем озере. Уникальная структура тканей защищает эту рыбу от промерзания, и когда лёд тает, она продолжает свою жизнедеятельность.
Медведи, пожалуй, в плане жилища самые непривередливые. Эти товарищи могут просто закопаться в листьях, а зимой их заваливает снегом. Так что осторожнее, ведь один из сугробов может оказаться спящим мишкой, а спят они не так уж и крепко. Особенно вам не поздоровится, если наткнётесь на косолапого ближе к весне, ведь он будет очень голодным. Вероятно потому, что их сон не глубокий, медведи особо и не парятся насчёт надёжного жилища. Все и так знают, как небезопасно будить их зимой.
Кстати, вы бы почитали « «. Узнаете заодно, как к щекотке относятся животные.
Почему одни животные впадают в спичку, а другие нет?
Каждый вид приспособился к зиме по-своему. Перелетные птицы (да-да, они же не животные), недолго думая улетают в более комфортные места для зимовки. Организм некоторых животных готовится к активной зимовке. Примером тому являются зайцы, которые меняют свой окрас на белый в целях маскировки и отращивают шерсть на подушечках лап, чтобы по льду и снегу было проще передвигаться. Белки просто заполняют свою нору припасами, которых хватает на зиму. Многие насекомые, отложив до весны яйца, просто погибают.
В зимних условиях тот же медведь тратил бы очень много энергии на поиск пропитания, на передвижение по сугробам и просто на сопротивление морозам. Найденная пища не всегда бы восполняла потерянные силы, и выживание медведя было бы под вопросом. Перебраться в другие более тёплые края он не может, а чтобы собрать достаточно припасов на зиму мишке понадобилась бы огромная берлога. Поэтому самым приемлемым вариантом для него, как и для многих других видов, становится спячка. Их привычная активность в зимних условиях была бы убийственной.
Раз уж заговорили о медведях, то некоторые учёные говорят, что его спячка не может называться полноценной. Процессы в организме косолапого замедляются не на столько, как у тех же грызунов. Да и температура его тела не так уж сильно понижается – всего на 5 градусов. Есть такие земляные белки, у которых во время спячки температура может быть около –2 градусов.
Исходя из вышесказанного, спячку медведей называют лёгкой. Сюда же относят енотов и барсуков. А вот суслики, ёжики, тушканчики и многие другие впадают в истинную зимнюю спячку, когда их тело полностью цепенеет.
12.12.2016
Спячка - это генетически заложенное приспособление организмов к перепадам температур. Это процесс замедления обмена веществ у животных и растений в период, когда нет доступа к пище и другим источникам жизни. Зимой впадают в спячку животные, которые не могут покинуть холодное место своего обитания. Итак, какие же животные впадают в спячку в зимнее время?
«Спит как сурок» - это выражение возникло не напрасно, потому что зверек проводит в состоянии замедленного обмена веществ 2/3 части года (до 9 месяцев). К спячке он готовится заранее, накапливает жир. Обычно, довольно подвижные, перед самой спячкой они бегают и ходят мало, а за несколько дней до сна и вовсе есть перестают. Заделав вход и сгрудившись в «спальне», семейство надолго остается неподвижным. В минуту около двух вдохов и 3-5 ударов сердца (тогда как летом их пульс равен 88-140 ударам), температура их снижается часто до 0 °C - как тут поворочаешься.
Они готовят себе постель изо мха и коры деревьев, в Сибири лесные великаны роют себе яму в труднодоступном месте (у болота, под корнем упавшего дерева), вход часто закрывает ветками, хворостом или мхом. Не забывают они оставить отдушину. Перед впадением в спячку наедают жиру. Там, где растут кедровые сосны, наедаются косолапые до отвала их орехами. Спит медведь вроде чутко, но того, что у него под носом не ощущает. Полевки, собирая сырье для своих гнезд, «выстригают» из шерсти бурого целые дорожки.
Живут барсуки в степи, лесу и пустыне, там они строят свои впечатляющие воображение сооружения - норы с множеством отнорков, выходов и входов, которые часто находятся в десятках метрах друг от друга. В таких местах животные любят одиночество и не допускают к себе сородичей. К зиме барсуки запасают много жира. Старые самцы набирают до 32 кг веса. Там, где зимы холодные, спят они с октября по апрель.
В октябре-ноябре еж обыкновенный устраивается зимовать в норе или между корнями деревьев. У его жилища обычно два выхода, один из которых заткнут сухими листьями. Натаскав во рту мха и листвы внутрь норы, уложив все рыхлым комом, сворачивается он и спит там до апреля. Тело ежа в спячке остывает, но температура его никогда не опускается ниже 5 °C. В этот период животное ничего не ест. Если ненароком проснется еж раньше времени, например в оттепель, то может умереть от голода.
Могут впадать в оцепенение при понижении температуры окружающей среды до 10 °C, но это не настоящая спячка. Они остаются относительно активными, но все показатели обмена веществ их тела замедляются до минимума. Внешне это проявляется в окоченении тела и неподвижности в течение нескольких часов в сутки. Оставшуюся часть суток хомячки проводят в поисках пищи.
В северных и средних широтах эти существа проводят зиму в глубокой спячке, длящейся до 7 месяцев, завернувшись в крылья. В период оттепели мыши иногда просыпаются и даже летают. Во время спячки температура их тела понижается до 10 °C и ниже (в активном состоянии превышает 40 °C), поэтому в сильные морозы летучие мыши часто гибнут от переохлаждения.
Конструкция норы суслика проста и практична: наклонный ход, забитый землей на зиму, а от гнездовой камеры идет вверх вертикальный отнорок, немного не доходящий до поверхности. Так ему и слышно все и безопасно одновременно. Спит суслик до 6,5 месяца в году в характерной позе - сидя на задних лапках, подогнув голову к брюшку и укрыв себя хвостиком.
В холодных областях Земли, когда температура окружающей среды опускается до 6-9 °C, сухопутные (травяная и остромордая) и водные (озерная) лягушки готовятся к спячке. Озерная лягушка частично зарывается в ил на дне водоема, сухопутные же ее собратья ищут укромных места в норах других животных, под корнями деревьев, в подвалах и т.д. Там они и пребывают в состоянии оцепенения до наступления весны.
Осенью бурундуки готовят себе гнездо. Если есть хорошая дыра под корнями, они ее используют, если нет, то выроют незатейливую нору с коридором, кладовыми, жилой комнатой и уборной. В защечных мешках бурундук носит орехи, запасая их в нескольких кладовых. Спит он не так беспробудно, как суслик или сурок, помнит о накопленном добре. Просыпается время от времени, съедает несколько орехов и снова засыпает.
Спят эти животные много, в умеренном климатическом поясе до восьми месяцев в году. Одни их виды предпочитают зимовать в подземных жилищах или дуплах, другие устраивают гнезда на деревьях. Есть виды, спящие большими группами, причем в необычной позе - на спине, укрывши хвостами животы. Как и у всех спящих животных, температура тела сонь опускается, а сердцебиение замедляется.
В этом списке представлены далеко не все животные, впадающие в спячку в неблагоприятный период года. Ведь спячка бывает не только зимней, но и летней. Если говорить про защитную реакцию от холодов, то таким способом пережидания неблагоприятного времени года пользуются еще, например: опоссумы, змеи, ящерицы, некоторые черепахи, шмели, американские козодои.
Тем более, что многие испытывают в зимнее время такую сонливость и апатию, которые очень сильно напоминают зимнюю спячку.
Интересно, что в зимнюю спячку впадают и совсем близкие нам по эволюционной лестнице животные. Недавно ученые университета Марбурга (Германия) нашли среди приматов разновидность лемура, который вполне успешно впадает в спячку на зиму. П специалист по физиологии животных Герхард Гельдмайер придерживается мнения, что "Человек не так уж сильно отличается от других млекопитающих. И в принципе ничто не говорит против того, чтобы люди могли впадать в некое подобие зимнего сна".
История показывает, что случаи зимней спячки у людей уже случались. В частности, что-то вроде зимней спячки было описано у одной из коренных сибирских народностей. Из-за зимнего дефицита мяса насущного (по всей видимости, основным источником пропитания была охота) семьи сразу после первого снега собирались поближе к огню и массово засыпали. Примерно раз в день каждый вставал, для того чтобы сделать глоток воды и съесть кусочек хлеба, а потом - обратно в теплую постель. В таком виде все существовали в течение полугода - до первых признаков весны.
Что же касается наших соотечественников, то в холодное время года многие из них чувствуют себя вялыми и разбитыми. Такое состояние врачи называют сезонным эмоциональным расстройством, и женщины подвержены ему намного сильнее мужчин. Обычно оно начинается осенью и продолжается до весны. Сопровождается это состояние многими признаками депрессии.
Причина "зимней спячки" врачами до конца не найдена, но они полагают, что таким образом мозг отвечает на нехватку солнечного света. Вследствие чего уменьшается синтез серотонина - вещества, отвечающего за нашу жизненную активность.
Сезонным эмоциональным расстройствам наиболее подвержены жители больших городов. Основную часть дня они проводят в помещении, но и, находясь на улице, не всегда получают достаточно солнечного света.
Как бороться с «зимней спячкой»?
Прежде всего, надо сделать так, чтобы вокруг было светло. С самого утра держите включенными все приборы освещения. Специалисты уверены, что искусственный свет помогает побороть симптомы "зимней спячки".
Полезно ежедневно принимать ванну с маслом бергамота. Он обладает свойством повышать восприимчивость к солнечному свету. Несколько капель бергамота, добавленных в ванну, помогут усвоить редкие солнечные лучи во всем объеме.
Многие женщины ограничивают себя в потреблении мучных изделий и шоколада. Это, конечно, неплохо, но зимой не стоит отказываться от них совсем. Сладости дают организму необходимую во время холодов энергию, а углеводы, которыми они изобилуют, повышают концентрацию в мозге необходимого серотонина.
А еще просто необходимо движение, физкультура. Можно наслаждаться непосредственно зимними видами спорта - коньками, лыжами. Но подойдут и бассейн, и спортзал, и просто прогулки.
В это время года очень важно принимать витаминные препараты. Они настоящие помощники в борьбе с "зимней спячкой". 60 - 100 миллиграммов витамина С в день подбодрят и укрепят иммунитет.
Если эти способы плохо помогают, можно прибегнуть к помощи адаптогенов. Это не лекарства от какой-то болезни, это поддержка организма в темное время года. Адаптогены обладают свойством повышать работоспособность, уменьшать вялость, сонливость и помогают в борьбе с простудными заболеваниями. Это препараты женьшеня, настойки китайского лимонника, маньчжурской аралии, заманихи, розовой родиолы или элеутерококка. Это капли, и принимать их нужно, следуя инструкциям в аннотации, в течение нескольких недель.
Есть и более сильные медикаментозные средства от аффективного сезонного расстройства - это антидепрессанты. Но принимать их следует только по рекомендации врача.
Эти способы борьбы с "зимней спячкой" достаточно действенны. Привлекайте в помощь и психологический настрой. Не стоит забывать, например, что зима когда-нибудь закончится. Пообещайте себе будущим летом съездить куда-нибудь отдохнуть, лучше всего на море. Стройте планы вашего отдыха, обсуждайте их с родственниками и друзьями, фантазируйте.
Не забывайте и о прошедшем лете. Вспоминайте его приятные моменты. Окружите себя "летними картинками": поставьте на рабочий стол фотографию, где вы с друзьями на море, на прикроватной тумбочке - снимок, где вы такая красивая и счастливая в летнем саду. На кухне поместите фотографию, где вы едите арбуз. Вариаций много.
Правообладатель иллюстрации Getty
Множество обитающих на Земле живых существ - от медведей до шмелей - впадает зимой в спячку. Но людям это не дано, и корреспондент выяснил, почему.
Многие из нас, людей, испытывают сонливость зимой, однако представители других видов идут дальше и впадают в спячку на целый сезон.
Мышь-соня зарывается в землю, чтобы свернуться там в аккуратный клубочек, колонии летучих мышей находят уединение на чердаках или в пещерах, медведи спят в своих берлогах, шмели прячутся в почве, а ежи находят укрытие в своих гнездах.
В спячку впадают животные всех видов - от насекомых и земноводных до птиц и приматов. И, похоже, это идет им только на пользу.
Однако хоть мы и можем взять дополнительный выходной, когда дни становятся короче и холоднее, но не в состоянии спать на протяжении длительных промежутков времени.
Как им это удается
Как-то это все же не очень справедливо по отношению к нам, людям. Но для того чтобы выяснить, почему мы не можем впадать в спячку, надо для начала объяснить, для чего это делают животные.
Самая очевидная причина впасть в спячку – уберечься от холода.
Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Мы можем всласть поспать, но впасть в спячку – это, увы, не для нас... Пока?Спячка - это продолжительный период оцепенения, торпора (биологический термин, обозначающий глубокую спячку), во время которого животное накапливает энергию.
Процессы, протекающие в организме, замедляются, снижается частота дыхания и сердцебиения, обмен веществ становится менее интенсивным.
Интуитивно животные чувствуют, что в спячку надо впадать зимой. Условия жизни суровые, корма мало.
Поэтому многие животные отъедаются за лето, а затем, пока не настанет время просыпаться, существуют за счет накопленных жировых запасов.
Соответственно, животные, впадающие в спячку, чаще встречаются в северном полушарии. Большая часть суши в южном полушарии располагается близко к экватору, поэтому зимы там мягкие.
Однако это не универсальное правило.
Правообладатель иллюстрации Getty Image caption Ежи не дураки поспать, и умеют это делать не хуже медведейНекоторые виды, живущие в условиях теплого климата, также впадают в спячку - такие как, например, карликовый лемур (Cheirogaleus sibreei ) на Мадагаскаре и южноафриканский еж в Анголе, Зимбабве и других африканских странах.
Более того, период их спячки не ограничивается холодными месяцами.
В ходе исследования сонь-полчков, проводившегося в 2015 году, выяснилось, что их спячка продолжается даже после окончания холодов.
Некоторые особи оставались в спячке под землей на протяжении 11.4 месяцев: практически целый год, и это самый длинный период спячки из тех, что наблюдался в дикой природе.
Это - "необыкновенно долгое отсутствие", говорит соавтор исследования Клаудия Бибер, сотрудница Университета ветеринарной медицины в Вене, Австрия.
Кто спит, тот обедает
На территории, где проводилось исследование, только четыре или пять месяцев в году бывают холодными. "Таким образом, очевидно, существуют иные причины [для торпора]", - полагает она.
Основная причина гибели мелких млекопитающих проста – их съедают
Кажется, главная причина заключается в "поведении" европейских буков. У этих деревьев периодически бывают плодовитые годы, в которые они дают небывалый урожай семян, которыми питаются сони-полчки.
Каким-то образом зверьки могли предугадывать, будет ли год изобильным, а если нет, они так и оставались под землей.
Существуют и другие источники пищи, однако соням требуется дополнительное количество семян бука для производства на свет потомства.
Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption И даже бабочки могут делать это - а мы нет!"Они могут питаться фруктами (например, яблоками), и этого им достаточно для того чтобы подкрепиться, но не для производства потомства, и не достаточно для молоди, чтобы набрать достаточное количество жира, - говорит Бибер. - В такие годы они не размножаются и увеличивают вероятность собственного выживания за счет того, что просто остаются под землей".
Более того, Бибер считает, что у сонь есть еще одна причина спать подольше в укромных убежищах: хищники.
Оставаясь вне поля зрения своих врагов, сони исключают для себя вероятность стать добычей хищных птиц семейства соколиных и сов.
"Основная причина гибели мелких млекопитающих проста – их съедают", - говорит Бибер. Спрятавшаяся в земле соня не испускает никаких запахов - таким образом, ее трудно найти.
Огромные белые бабочки-капустницы в южной Испании делают нечто подобное. Их куколки впадают в спячку на три месяца летом, это явление известно как летняя спячка.
Вероятность выживания в состоянии спячки близка к 100%
"До недавних пор люди думали, что животные впадают в спячку для экономии энергии, защиты от холодной погоды и нехватки пищи, а сейчас мы думаем, что это скорее служит средством спасения от хищников", - говорит Томас Руф, который также работает в Университете ветеринарной медицины в Вене, Австрия.
"Мы знаем, что вероятность выживания для животных, впадающих в спячку, приближается к 100%".
Спать, чтобы выжить
Какая бы из причин не являлась основной, очевидно, что спячка сильно меняет образ жизни животных.
Некоторые из сонь, которых изучали Руф и Байбер, достигали возраста 12 лет, что является невероятным для маленьких грызунов (продолжительность жизни диких мышей редко превышает три месяца).
Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Белки настраиваются на семейный сон"Благодаря спячке им удается избегать хищников, - подчеркивает Руф. – В этом состоянии также важно обеспечивать поддержание жизнеспособности собственного организма, восстанавливать клетки".
В 2011 году проводилось исследование, в ходе которого команда ученых установила, что впадающие в спячку животные живут менее интенсивно, накапливают запасы веществ и свойств, необходимых для выживания, и дольше остаются в живых, чем не впадающие в сезонную спячку виды.
"Все впадающие в спячку животные уменьшают количество производимого в год потомства и увеличивают свою продолжительность жизни, - говорит Бибер. - Спячка замедляет темп жизни".
Это означает, что спячка может оказать влияние на функционирование целых экосистем, изменяя частоту размножения животных, что заставляет хищников искать другую добычу.
Однако при том, что у нас есть предположения, как и почему в процессе эволюции развилась спячка, мы не имеем ни малейшего представления, когда именно это произошло.
Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Впадали ли в зимнюю спячку динозавры, или она им была совершенно ни к чему?"В общем и целом, нет практически никаких ископаемых данных, зато хватает домыслов", - говорит Руф.
Высказывались предположения, что динозавры, жившие рядом с Северным Полюсом, могли впадать в спячку, чтобы переживать долгие зимы. Однако регулярная спячка, как правило, оставляет следы в костях животных.
Во время исследований в 2011 году окаменелых останков динозавров не удалось обнаружить подобного.
Люди в процессе эволюции появились в экваториальной Африке, глубоко в тропиках
Тем не менее, Бибер говорит, что таким явлениям как спячка и летаргия миллионы лет.
Например, у представителей всех трех основных групп млекопитающих (клоачные, сумчатые и плацентарные, включая людей – Ред. ) развились такие способы существования, а сами эти группы обособились десятки миллионов лет назад.
Это дает основания полагать, что хотя бы некоторые животные, от которых произошли люди, могли впадать в спячку.
А мы чем хуже?
Похоже, однако, что мы утратили некоторые из наших ключевых способностей.
Например, наше сердце не может работать, если слишком холодно. Оно сжимается, реагируя на кальций, и если его слишком много, происходит остановка сердца.
Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Холод не останавливает сердца животныхНиже определенной температуры сердце человека не может выводить избыток кальция и останавливается. "Человеческое сердце перестанет работать, если его охладить до 28 градусов по Цельсию", - говорит Руф.
Сердца животных, впадающих в спячку, наоборот, могут продолжать биться при температуре тела даже в 1 градус Цельсия. Руф утверждает, что у них есть специальные "насосы", позволяющие выводить кальций, которых нет у нас.
Однако это поднимает новый вопрос: почему у человеческих особей нет этих "насосов"? Ключевым фактором может быть наш образ жизни.
Процесс эволюции человека протекал в экваториальной Африке, глубоко в тропиках, где запасы еды постоянны. Это означает, что нам не требовалось впадать в спячку для того, чтобы избежать тягот жизни в суровых условиях.
Мы относимся к числу высших хищников, которые способны справляться с добычей значительно крупнее себя
Однако чем больше ученые изучают тропики, тем больше они там находят видов животных, впадающих в спячку, рассказывает Руф.
Он открыл, что малый лори может впадать в спячку на периоды до 63 часов между декабрем и февралем.
Это особенно поразительно, учитывая, что лори - приматы, то есть относятся к тому же семейству, что люди и обезьяны.
До настоящего времени были известны только три вида приматов, впадающих в спячку, все они - лемуры с Мадагаскара.
Правообладатель иллюстрации AFP Image caption Летучие мыши предпочитают спать в компанииМалые лори живут в материковой части Азии, и это открытие показывает, что спячка распространена шире, чем кто-либо мог ожидать.
Все это означает, что наше тропическое происхождение снизило возможности для развития способностей к спячке. Но не исключило ее полностью.
Видимо, столь же важно и то, что мы относимся к числу высших хищников, способных справляться с добычей значительно крупнее себя.
Возможно, у нас никогда не возникало надобности впадать в спячку, чтобы избежать такой опасности, как хищники.
Не исключено, мы просто несколько крупноваты. В среднем животное, впадающее в спячку, весит 70 граммов.
Животные, впадающие в спячку на полгода, не страдают от потери мышечной массы или остеопороза
Существуют, впрочем, исключения из этого правила, наиболее очевидное из них - медведи, но они не впадают в такую глубокую спячку, как другие животные.
В частности, они не так сильно понижают температуру тела, поскольку для того, чтобы потом разогреться, им потребуется слишком много энергии.
Объективно существует набор факторов, которые могут подтолкнуть животных впадать в спячку, и у людей не наблюдается ни одного из них.
У спячки могут быть и свои недостатки. Например, у впадающих в нее животных обычно отсутствует иммунная система, таким образом, для них существует риск заразиться инфекцией.
Вспомнить все
Как представляется, спячка также влияет на память. В 2001 году Ева Миллеси, сотрудница Университета Вены учила группы бурундуков (Spermophilus citellus ) проходить лабиринт.
Группы, которые впадали в спячку, имели ослабленную память и забывали все, чему их учили.
Однако это не останавливает исследователей, изучающих возможность "сконструировать" человеческую спячку.
Анестезиолог Роб Хеннинг из Университета Гронингена в Нидерландах сотрудничает с NASA как раз в этом вопросе.
Он говорит, что спячка способна обеспечить будущих астронавтов двумя ключевыми преимуществами.
Правообладатель иллюстрации NASA Image caption Астронавт выполняет комплекс физических упражнений на борту МКС. А мог бы спатьОна – теоретически - позволит сократить объем дорогостоящих припасов, которые необходимо брать с собой в космос, а также защитит здоровье.
"В числе вещей, особенно раздражающих астронавтов, - необходимость выполнять физические упражнения по шесть часов в день", - говорит Хеннинг. В противном случае их мышцы и кости атрофируются.
Но упражнения в космосе доставляют мало удовольствия из-за высокой – более 30 градусов – температуры и обилия углекислого газа в воздухе.
Если бы астронавты могли впадать в спячку, им бы не пришлось выполнять физические упражнения. "Животные, проводящие по полгода в спячке, не страдают от атрофии мышц или остеопороза", - говорит Хеннинг.
Спячка могла бы в буквальном смысле спасать жизни.
Есть данные, что впадающие в спячку существа защищены от вреда, который наносит радиация
"Есть данные, что животные, впадающие в спячку, защищены от разрушительного воздействия радиации, а в космосе это действительно очень важно", - говорит Хеннинг.
В настоящий момент люди могут находиться в безвоздушном пространстве только около года; если человек проводит в космосе больше года, то значительно возрастает риск заболеть раком.
"Если бы мы смогли сделать так, чтобы люди впадали в спячку, и обеспечить им защиту, это позволило бы предпринимать куда более продолжительные космические миссии", - говорит Хеннинг.
Это также может помочь в долгосрочной колонизации космоса. "В реальности в космосе невозможно завести детей, потому что яйцеклетки и сперма настолько деформируются, что вы никогда не получите правильного потомства".
"Если мы поймем последовательность нейроэндокринной регуляции, однажды настанет час, когда мы сможем сделать так, чтобы человек впал в спячку, - утверждает Руф. - Мы знаем, что другие приматы, лемуры Мадагаскара, например, впадают в спячку, и, соответственно, у нас есть генетическая структура для образования требуемых субстанций и последовательностей".
Правообладатель иллюстрации NASA Image caption Длительный сон на орбите мог бы сохранить здоровье космонавтов"Я не вижу причин, по которым это было бы невозможно, - говорит Хеннинг. - Это не совсем "да", но довольно близко к нему. Где угодно можно найти животных, впадающих в спячку, и я не вижу причин, почему в эту категорию не могут попасть люди".
Конечно, если мы заставим спячку работать, то столкнемся с теми же недостатками этого явления, что и у животных - такими, например, как потеря памяти.
"Вероятно, нам удастся погрузить астронавтов в спячку, но после пробуждения они могут не вспомнить, кто они такие и что должны делать", - говорит Руф.
Даже если невозможно заставить человека впасть в спячку, имитация некоторых процессов, происходящих в таком состоянии, способна помочь справиться с некоторыми человеческими болезнями.
Когда животные находятся в состоянии спячки, их органы кажутся больными: легкие выглядят, как у страдающего астмой, а мозг демонстрирует признаки болезни Альцгеймера.
Однако когда они просыпаются, то очень быстро восстанавливаются, и всё возвращается в нормальное состояние.
Возможно, нам удастся погрузить астронавтов в спячку, но после пробуждения они могут не вспомнить, кто они такие и что должны делать
Хеннинг сравнивает это с тем, если бы им пришлось выпить 10 банок энергетического напитка - так быстро у них восстанавливается здоровье.
Например, в результате проводившегося в 2008 году исследования обнаружилось, что белые медведи не теряют костную массу за время спячки.
Они - единственные млекопитающие, которым удается этого избегать. Выяснилось, что живущие в дикой природе беременные белые медведицы переносят шестимесячную спячку лучше, чем бурые медведи.
Возможно, понимание этого механизма может помочь нам в изучении и лечении остеопороза у людей.
Голландская фармацевтическая фирма Sulfateq тестирует химические препараты, "основанные на защитном эффекте природного механизма спячки".
Один из таких препаратов, SUL-121, был протестирован как возможное средство для лечения заболевания, известного как хроническая обструктивная болезнь легких.
До сих пор этот способ лечения либо существует лишь в теории, либо находится на очень ранней стадии разработки.
Может случиться и так, что спячка окажется полезной для нас, даже если мы никогда не научимся впадать в нее.
