Hibernálás
Mivel a hibernálást vagy a hibernálást elhúzódó pihenésnek nevezik, különösen a homoiotherme állatok - néhány emlős és kevés madár, miközben csökkentik a testhőmérsékletüket - a hideg évszakban csökken. A téli alvók ősszel alacsonyabb szintre csökkentik testhőmérsékletüket, miközben a légzés és a pulzusszám, valamint az összes többi anyagcsere- aktivitás is lelassul . Mivel az állat hibernálás alatt nem fogyaszt semmilyen táplálékot, a hibernátor minden metabolikus aktivitásához szükséges energia a nyár folyamán elfogyasztott zsírlerakódásokból származik.
Az egyes emlősök, mint a háló , a háló , a barna mellű sündisznó , a mormota vagy néhány denevér, néhány rövid megszakítással sokáig hibernálnak; Ha a normál testhőmérséklet a nyugalmi szakaszban változatlan marad, akkor hibernálásnak hívják . A téli alvóknak az a közös jellemzője, hogy külső zavarok esetén gyorsan felmelegednek normális hőmérsékletre. Ezt szabályozza a hormonok felszabadulása az agyalapi mirigyből . Hevítve jelentős mennyiségű zsírt fogyasztanak, ezért az állatok gyakori hibernációs rendellenességek után éhen halhatnak.
A kronobiológia a hibernálás időbeli megszervezésével foglalkozik .
A téli alvók viselkedése a hideg évszakokban
Ősszel a téli alvók felkutatják azokat a helyeket, ahol védve vannak az erős hidegtől (üreges fatörzsek, földbe ásott barázdák és hasonlók), és széna, szalma, levelek, haj, gyapjú és egyéb anyagok segítségével párnázzák őket. Az így berendezett menhelyen általában több, összehúzott, elcsavarodott testű és csukott szemhéjú állattal töltenek telet energiatakarékos állapotban, az úgynevezett torpor . A normális testhőmérséklet általában 9 és 1 ° C közötti értékre csökken ( hőszabályozás ). Ebben az állapotban minden testfunkció nagymértékben csökken. A légzés gyenge, a szívverés lelassul és a külső ingerekre való érzékenység alacsony. Például a mormoták a hibernálás alatt 39 és 7 ° C között csökkentik testhőmérsékletüket. A szíved százszor helyett percenként csak kétszer-háromszor dobog. A légzési szünetek akár egy órát is igénybe vehetnek. A bélcsatorna és a máj szekréciós termékei a bél alsó részében a hibernátorokban felhalmozódnak, és azonnal felébrednek. Az ételt alvás közben nem fogyasztják, legfeljebb alkalmi ébrenléti szakaszban. Ehelyett az állatok zsírtartalékaikkal táplálkoznak, amelyeket ősszel megettek. A hibernálás alatt a mormota még a gyomrot és a beleket is felére, a májat és a vesét pedig körülbelül 30 százalékkal zsugorítja. Egy speciális barna zsírszövetet , amely különösen a téli alvók váll- és nyakterületén található meg, kizárólag hőtermelésre használják. Az ébredés késői szakaszában a testet izomremegés is visszahozza a normális hőmérsékletre. Minél magasabb a testhőmérséklet, annál gyorsabban lélegeznek az állatok.
Egyes hibernátorok, mint a mormoták, szociálisan hibernálnak, amelyben akár 20 szülő és fiatal állat pihen egymáshoz közel minden odúban, hogy felmelegedhessenek, amikor a téli hőmérséklet túlságosan csökken. Ez mindenekelőtt növeli a kevesebb energiával rendelkező fiatal állatok esélyét a nehezebb telek túlélésére.
A hibernálás időtartama
A hibernálás időtartama az egyes hibernátorok esetében eltérő. Három-négy hónap van a sündisznónál ; Dormouse hat-hét hónapot tölt hibernált állapotban (innen ered a német nevük). Nem szabad azonban alávetni azt a tévhitet, miszerint a hibernálás több hónapos, folyamatos szünet nélküli alvás időszaka. Az alvás általában szakaszokban fut, hosszabb pihenőidővel, jelentősen csökkent anyagcserével, rövid ébrenlétekkel. Például, míg a sündisznók torporja 1-3 hét, a hálószobák egyszerre 20–33 napot alszanak. Az állatok azonban túl gyakran nem ébredhetnek fel télen, mert minden közbenső ébresztési fázis kimeríti energiakészleteiket, így a zsírlerakódások túl korán fogynak, és már nem állnak rendelkezésre a tényleges ébredéshez. folyamat tavasszal.
Egy kísérlethez a tudósok több mint egy évig hibernált állapotban tartották a speciálisan hízott hálószobákat.
A hibernálás lehetséges kiváltói
Az olyan külső tényezőket, mint a külső hőmérséklet csökkenése vagy az ételek őszi hiánya , hagyományosan a hosszan tartó nyugalmi állapot kiváltó okaként említik. Szakértők véleménye szerint azonban a jelátvivőként alkalmazott rövidebb napok mellett belső tényezők, például a hormonális egyensúly változása - a gyengébb nap ultraibolya fényének való kitettség csökkenése alacsonyabb D-vitamin termelést eredményez, ami a fagyasztó hormonokat mozgásba hozza - vagy a belső óra , amely szezonális ritmusnak van kitéve, felelős a hibernálás kiváltásáért. Úgy tűnik, hogy a belső óra befolyásolja a zsírlerakódások kialakulását, ez pedig befolyásolja az alvási hajlandóságot. Még az alvó barlangok magasabb szén-dioxid-koncentrációjának kábító hatását is a hibernálás kiváltó tényezőjeként vitatták meg.
Tavasszal ébredni
A tavaszi ébredés pontos okát még mindig nem ismerjük pontosan. A környezeti hőmérséklet emelkedése és az anyagcsere-végtermékek testben történő felhalmozódása ébresztő jelként szolgálhat. Ha ébresztési jelek vannak, az agyalapi mirigy felszabadítja azokat a hormonokat , amelyek hőt termelnek a barna zsírszöveten keresztül. Ha a test belső hőmérséklete 15 Celsius fok körüli szintre emelkedett , további izomremegés járulhat hozzá a hőmérséklet további emelkedéséhez. Először a fej és a törzs területét a létfontosságú szervekkel melegítik, majd a végtagokat .
A hibernálás hatásai
Egyes hibernátorok, például denevérek, hálószobák és hálószobák elpusztulnak, ha erőszakosan megakadályozzák őket a hibernálásban. A borzok és a hörcsögök viszont túlélhetik a hibernációs fázist.
Tanulmányok a Bécsi Egyetem a Zieseln kimutatták, hogy néhány hónappal a hibernáció negatív hatással a memória teljesítményét hibernators. A nem hibernált állatokhoz képest a mókusok a hosszú alvási szakaszuk után már nem voltak képesek megoldani a korábban megtanult feladatokat (például utat találni a labirintusban vagy működtetni az etető karját). Ennek egyik magyarázata az alacsony idegi aktivitás lehet a torpor alatt . Még bebizonyosodott, hogy a hibernálás során az agy idegsejtjei közötti kapcsolatok megszakadnak.
Elhatárolás
Hibernálás
Ha a hibernálást több ébrenléti szakasz szakítja meg, és a test belső hőmérséklete nem csökken, akkor ezt hibernálásnak nevezzük. Ezekben az ébrenléti fázisokban az alvási helyzet megváltoztatható, kis mennyiségű étel fogyasztható, vizelet és ürülék kerülhet át.
Merev
Hibernált állapotban kell különíteni a merevség, hiszen számos esetben fordul elő poikilothermic állatok - hüllők , kétéltűek és halak , hanem néhány csigák és rovarok , a mérsékelt éghajlaton . A hibernációval ellentétben a testhőmérséklet hideg merevséggel nem szabályozható, hanem megfelel a környezeti hőmérsékletnek. Ha ez túl sokat esik, a hidegvérű állatok halálra fagynak. A glükóz megakadályozza a testnedvek fagyását fagyban. Ezenkívül az észak-amerikai erdei béka, a Rana sylvatica nem választ ki vizeletet a téli szigor során, így vérének karbamidtartalma akár ötvenszeresére is megnő. Pond gőték tölteni 3-4 hónapos blindworms és kiegészítőt 4-5 hónap, fa békák és homok gyíkok 5-6 hónapos állapotban hibernáció.
Téli pihenési állapot szarvasokban
A közelmúltban az őshonos szarvasokban téli időszakban is találtak alvó állapotot, amelynek testhőmérséklet-csökkenése akár 15 Celsius-fok is volt. Az éjszakai nyugalmi szakaszban csökkentve anyagcsere-aktivitásukat az állatok jobban képesek túlélni a hideg évszakot. A bécsi Állatorvostudományi Egyetem vizsgálatai azt mutatták, hogy a testhőmérséklet és az anyagcsere ezen szabályozó mechanizmusait befolyásolja az élelmiszerellátás. A téli időszakban atipikus fehérjében gazdag étel felelős lehet a télen szükségtelenül magas anyagcsere-aktivitásért. A nem megfelelő téli etetés tavasszal éhséghez vezethet, mivel az anyagcsere nem csökkent, ami viszont az erdőben való böngészés által okozott károkhoz vezet .
A bécsi Állatorvostudományi Egyetem kutatói azt feltételezik, hogy a hibernálás és a hibernálás közötti különbségtétel már nem tartható fenn, de az emlősök nagy részének számos hasonló szabályozási mechanizmusa van az anyagcsere és a testhőmérséklet csökkentésére, ami szintén a fókákban és a bálnák hosszabb merüléseknél használhatók.
Hibernációszerű körülmények madaraknál
Az igazi hibernáció csak emlősöknél fordul elő , de egyes madaraknál hibernációszerű állapotok is ismertek . Leírták a téli éjszakai fecske hibernálását . Még a kolibri is csökkenti anyagcseréjét éhezés vagy hidegvarázslat során, és torporba esik. Szélességeinken a fiatal swiftek kissé csökkent testhőmérsékletű állapotba kerülnek, amikor éhezés időszakában alszanak. A madaraknál azonban már nincsenek hibernációs időszakok, mint emlősöknél.
irodalom
- Martin Eisentraut: Téli alvás ökológiai és fiziológiai mellékhatásokkal . Fischer, Jéna 1956.
- Ralf Elvert: Kardiorespirációs és anyagcsere-reakciók a hibernálás során a Glis glis kollégiumban . Görich és Weiershäuser, Marburg 2001, ISBN 3-89703-480-8 .
- Gerhard Körtner: Téli alvás és hatása az alpesi mormota (Marmota marmota) energiaháztartására . Diss. Marburg 1991.
- Erwin Kulzer: hibernálás. 7 asztallal. Állami Természettudományi Múzeum, Stuttgart 1981.
- Paul Raths: Állatok hibernált állapotban . Lipcse ² 1977, 1979.
- Lisa Warnecke: A téli alvó titka - Utazás egy rejtett világba . CH Beck Verlag, München, 2017.
- Ulrich Weber (Hrsg.): Biológia felső szint . Cornelsen, Berlin, 2009, ISBN 978-3-464-17183-7 .
web Linkek
- Linklista az ETH Zürich hibernálásáról és hibernálásáról
- Élet a hátsó égőn
- A hibernálás időbeli megszervezése az európai hörcsögben (Cricetus cricetus L.)
- Hibernálás (a sündisznóval)
- Lystrosaurus - az antarktiszi alvó agyar
Egyéni bizonyíték
- ↑ Gerhard Neuweiler: A denevérek biológiája . 1. kiadás. Thieme, Stuttgart 1993, ISBN 978-3-13-787401-0 .
- ^ Franz Krapp: Európa ütői . 1. kiadás. AULA-Verlag, Wiebelsheim 2010, ISBN 978-3-89104-751-4 .
- B a b Herder-Lexikon der Biologie, 8. kötet Spini-Zz, 443. oldal, téli pihenés kulcsszó , Spektrum-Verlag, Heidelberg, Berlin, Oxford 1994.
- ↑ Prof. Dr. Wolf Wünnenberg: A hibernáció élettana. Paul Parey Kiadó, Hamburg és Berlin 1990, ISBN 3-490-12118-X , 40. o.
- ↑ Der Spiegel : Az élet a legkisebb lángon 2006. január 2-án, megtekintve 2015. február 23-án
- ↑ Fred A. Ryser: A nagy medence madarai: Természettörténet . Nevada University Press, 1985, ISBN 0-87417-080-X , 305. o.
