Оцепенение
Оцепенение животных (разновидность
анабиоза, при которой организм может вернуться к активному состоянию без воздействия внешних факторов) – состояние резко пониженной жизнедеятельности, наступающее у холоднокровных животных (
пойкилотермных) как приспособление к переживанию неблагоприятных условий внешней среды, особенно к недостатку тепла, влаги и пищи.
При оцепенении животное неподвижно, прекращает питаться;
газообмен и другие
физиологические процессы у него резко замедляются. Зимнее
оцепенение наступает при понижении температуры окружающей среды, оно характерно для животных северных и умеренных широт, в том числе, многих наземных и водных
беспозвоночных,
рыб,
земноводных (
лягушек,
тритонов,
жаб),
пресмыкающихся (
ящериц,
змей). Одни прячутся под кору деревьев, под опавшую листву, забираются в дупла, в норы
грызунов
, под камни, зарываются в землю и мох, другие закапываются в ил. Животные впадают в оцепенение при разной температуре воздуха; так, некоторые
насекомые, рыбы, земноводные впадают в оцепенение при температуре ниже +15° – +10° градусов Цельсия. Другие – лишь при 0° градусов Цельсия. Длительность
оцепенения в значительной степени зависит от климатических условий, от количества питательных веществ, накопленных в организме перед впадением в
оцепенение. У животного в состоянии
оцепенения температура тела почти не отличается от температуры окружающей среды и лишь изредка понижается ниже 0° градусов Цельсия. Однако большинство животных, впадающих в
оцепенение, способно к переохлаждению, то есть к понижению температуры ниже 0° градусов Цельсия, без образования льда за счет накопления в
клетках и межклеточном пространстве
антифризов. Летнее
оцепенение встречается значительно реже и связано с наступлением засухи. Некоторые рыбы (например,
двоякодышащие), земноводные и
пресмыкающиеся впадают в
оцепенение при высыхании водоёмов, в которых они обитают; некоторые наземные
улитки и пресмыкающиеся, например, степные
черепахи, впадают в
оцепенение при выгорании растительности. При впадении в летнее оцепенение животные или высыхают (теряют очень много воды), или прячутся во влажные убежища (например, зарываются в ил).
Состоянию
оцепенения обычно предшествует накопление в организме
антифризов, например, у паразитической осы (Bracon cephi) концентрация
глицерина к зиме достигает 30% от веса свободной воды в организме (5 молей на 1 кг воды), а к весне вновь уменьшается. Это огромное количество растворенного глицерина снижает температуру замерзания жидкости, заполняющей сосуды и межклеточное пространство (
гемолимфы) до -17,5° градусов Цельсия, а температура, до которой может быть переохлаждена гемолимфа (точка её переохлаждения), снижается в еще большей степени. В результате чего личинка осы Bracon cephi может быть охлаждена без образования льда до -47,2° градусов Цельсия. Удалось выделить и детально изучить антифриз, содержащийся в крови антарктической рыбы трематомус. Этот антифриз по своей химической природе представляет собой
белок включающий в свою молекулу цепочки сахаров (
гликопротеид), и, находясь в крови, даже в ничтожной концентрации предотвращает образование льда в воде в 200 – 500 раз более эффективно, чем
поваренная соль (хлористый натрий).
|