Чем спячка отличается от оцепенения – Чем спячка отличается от оцепенения?
СПЯЧКА | Энциклопедия Кругосвет
Содержание статьиСПЯЧКА, состояние оцепенения, или «глубокого сна», характеризующееся существенным понижением температуры тела, энергозатрат и интенсивности всех физиологических процессов.
Животных, способных поддерживать температуру тела за счет внутренней теплопродукции, называют эндотермными – в отличие от эктотермных, температура тела которых зависит от температуры окружающей среды. К эндотермам относятся в первую очередь все теплокровные, т.е. млекопитающие и птицы (теплокровных и холоднокровных животных нередко называют соответственно гомойотермными и пойкилотермными). Впадающих в спячку теплокровных можно определить как гетеротермные эндотермы; гетеротермия означает периодическое изменение температуры, в данном случае – ее падение ниже уровня, соответствующего активному образу жизни.
Спячка может быть сезонной. Наиболее известна зимняя спячка, или гибернация, длящаяся с осени по весну. Однако состояние организма на протяжении всего этого времени не остается неизменным. Эпизоды оцепенения с резким замедлением физиологических процессов и максимальным падением температуры тела чередуются с «отогреваниями», когда внутренняя теплопродукция усиливается, и короткими «передышками» с высокой температурой тела и нормальным энергетическим обменом (нормотермные периоды).
У видов, впадающих в зимнюю спячку, температура тела обычно падает ниже 10° С. Минимальная температура 3° С зафиксирована у длиннохвостых сусликов, хотя у большинства особей этого вида она не опускается ниже 5° С. Интенсивность метаболизма (оцениваемая по потреблению O2 и выделению CO2 в единицу времени) в состоянии оцепенения снижается примерно до 5% от уровня основного обмена и может не достигать даже 1% уровня, свойственного активно ведущей себя особи. Впадающие в зимнюю спячку млекопитающие, как правило, невелики: их масса не превышает 10 кг, а в большинстве случаев составляет от 10 г до 1 кг.
Эстивация
– летняя спячка, связанная с сезонным дефицитом воды. У некоторых сусликов спячка начинается в самое жаркое время года и продолжается всю зиму, так что границу между летней и зимней спячками у них провести трудно. Остается неясным, существуют ли между двумя этими состояниями физиологические различия, если не считать разницу в температуре тела, которая жарким летом, очевидно, будет выше, чем зимой.
Суточная спячка.
Этот тип оцепенения широко распространен не только у млекопитающих, но и у птиц, и может происходить в любое время года. Замедление физиологических процессов при суточной спячке не столь значительно, как при сезонной. Температура тела обычно опускается примерно до 18° С, хотя у некоторых видов падает и ниже 10° С, а интенсивность метаболизма составляет около трети уровня основного обмена. Оцепенение такого рода длится всегда меньше суток. Виды, впадающие в зимнюю спячку, могут переживать такие же короткие эпизоды оцепенения в начале и в конце периода спячки, однако, судя по всему, физиологический механизм здесь иной, чем при суточной спячке, так как интенсивность метаболизма, как правило, снижается гораздо сильнее. В среднем животные с суточной спячкой мельче тех, у кого она сезонная: масса большинства из них составляет от 5 до 50 г.
Млекопитающие и птицы.
Раньше считалось, что сезонная спячка и оцепенение свойственны лишь небольшому числу млекопитающих и птиц, обитающих в условиях холодного климата. Однако постоянно обнаруживаются все новые гетеротермные виды, причем встречаются они от Арктики до тропиков.
Среди птиц в зимнюю спячку, сходную с наблюдаемой у млекопитающих, впадает американский белогорлый козодой (Phalaenoptilus nuttallii). В периоды оцепенения температура его тела составляет ок. 5° С, но каждые несколько суток на короткое время повышается. Суточная спячка у птиц довольно обычна и у дневных видов происходит ночью; к таким видам относятся, например, голуби, козодои, колибри, стрижи, ласточки, нектарницы и манакины. У многих птиц по ночам наблюдается т.н. «ночная гипотермия», т.е. небольшое (более слабое, чем во время суточной спячки) замедление физиологических процессов и снижение температуры тела. Последняя в этом случае падает примерно на 5° С, а интенсивность метаболизма бывает чуть ниже уровня основного обмена или даже ему соответствует, что, однако, составляет около половины интенсивности метаболизма отдыхающей днем птицы. Ночная гипотермия отмечена у синиц, вьюрков, воробьев, белоглазок, медососов и многих других мелких пернатых.
Среди млекопитающих сезонная спячка известна у многих видов из всех трех подклассов. Она наблюдается у яйцекладущей (однопроходной) ехидны в Австралии и по крайней мере в двух семействах сумчатых – у австралийских поссумов-пигмеев (Burramyidae) и чилийского опоссума (Dromiciops australis, семейство Microbiotheriidae) в Южной Америке. В подклассе плацентарных сезонная спячка известна у представителей отрядов насекомоядных (ежи), рукокрылых (насекомоядные летучие мыши) и грызунов (сони, сурки, бурундуки, суслики). По-видимому, летняя спячка свойственна некоторым мадагаскарским приматам. То, что принято считать зимней спячкой у крупных хищных (медведей, барсуков), на самом деле представляет собой принципиально иное физиологическое состояние и называется зимним сном или зимней анорексией (потерей аппетита). Температура тела в этом случае снижается всего на несколько градусов.
Суточная спячка широко распространена и среди небольших зверьков. Она известна в нескольких семействах сумчатых в Австралии (у хищных сумчатых, мелких поссумов) и Южной Америке (у мышевидных опоссумов). Из плацентарных в нее впадают насекомоядные (землеройки), летучие мыши, крыланы, приматы (мышиные лемуры), хищные (скунс, американский барсук), грызуны (белоногие хомячки, песчанки) и прыгунчиковые.
Пресмыкающиеся и другие животные.
Состояние сезонного оцепенения свойственно не только эндотермным млекопитающим и птицам, но и широко распространено среди эктотермных позвоночных (рыб, земноводных, пресмыкающихся) и беспозвоночных (например, насекомых и улиток). Однако у эктотермов это состояние отличается тем, что животное не способно активно отогреваться за счет внутренней теплопродукции и целиком зависит от внешних источников тепла.
У многих пресмыкающихся и рыб в состоянии сезонного оцепенения (у холоднокровных животных спячкой его называть не принято) не только резко снижается интенсивность обмена веществ; когда возникают гипоксические условия, т.е. в организме уменьшается содержание кислорода, они переключаются на анаэробный метаболизм. У земноводных в состоянии оцепенения, по-видимому, продолжается газообмен, соответствующий крайне слабому аэробному обмену веществ. Большинство эктотермных позвоночных зимует в местах, где они защищены от промерзания. Однако некоторые сухопутные виды (лягушки, черепахи) способны переживать и полное замораживание, тогда как рыбы могут быть окружены льдом, но сами, по-видимому, при этом не промерзают. У видов, устойчивых к замерзанию, в жизненно важных органах снижается содержание воды и возрастает концентрация глюкозы и других веществ, называемых криопротекторами. Эти соединения препятствуют кристаллизации льда, которая увеличивала бы объем клеток, и тем самым защищают от разрушения их мембранные структуры. Многие беспозвоночные, в частности насекомые и обитатели морской литорали, также могут переживать замерзание.
Беспозвоночным свойственны различные формы оцепенения со значительным снижением интенсивности обмена веществ. Некоторые брюхоногие моллюски способны при неизменной температуре снизить его на 90% по сравнению с активным состоянием. В отсутствие кислорода скорость метаболических процессов у рачка артемии составляет всего 0,002% от уровня, соответствующего активному состоянию. Зимнее оцепенение у насекомых индуцируется низкой температурой окружающей среды, а летнее является реакцией на дефицит воды и жару. С другой стороны, возникающая на определенной стадии их жизненного цикла диапауза, т.е. период физиологического покоя и временной остановки развития, обычно не связана со специфическими средовыми факторами, а запрограммирована чисто генетически.
Преимущества и недостатки.
Основное преимущество спячки и других рассмотренных состояний покоя состоит в том, что они позволяют существенно снизить энергозатраты. Даже если учитывать периодические пробуждения, млекопитающее во время зимней спячки тратит менее 15% того количества энергии, которая потребовалась бы ему для поддержания зимой нормальной температуры тела. Масштабы такой экономии, вероятно, лучше всего иллюстрирует тот факт, что многие впавшие в спячку звери в течение 5–7 месяцев существуют исключительно за счет жировых запасов, накопленных перед наступлением неблагоприятного сезона.
К потенциальным недостаткам долгосрочного оцепенения относится возможность гибели от истощения или иссушения организма. Опасность представляет также промерзание при экстремальном похолодании или недостатке энергетических резервов, необходимых для терморегуляции. В период глубокой спячки животные неподвижны, а значит, беззащитны перед хищниками. К отрицательным последствиям сезонной спячки относятся также ослабление иммунитета и атрофия скелетной мускулатуры.
Регулирующие факторы.
Наступление зимней спячки у многих видов определяется сезонным изменением фотопериода, т.е. соотношения светлого и темного времени суток. Сокращение долготы дня индуцирует уменьшение размеров органов размножения у животных и начало их подготовки к гибернации. Однако не всем видам свойствен фотопериодизм. Например, у многих сусликов наблюдается четкий цирканнуальный (окологодичный) биоритм, определяющий сезон спячки в общем независимо от фотопериода. Для ряда видов, живущих в местообитаниях с непредсказуемыми колебаниями средовых факторов, характерна нерегулярная спячка. Они способны впадать в продолжительное оцепенение в любое время года, когда условия становятся неблагоприятными для активной жизнедеятельности.
Подготовка.
В период подготовки к спячке важной особенностью животных становится накопление жира и/или запасание корма. Одной из форм подготовки служит также усиленное потребление жирных кислот, которые повышают устойчивость организма к длительному оцепенению. Крайне важен выбор подходящего для спячки убежища. Им часто служат норы, пещеры или горные выработки, в которых животное защищено не только от хищников, но и от экстремальных температур. В большинстве зимних убежищ температура всегда хотя бы на несколько градусов выше нуля, даже если снаружи стоят сильные морозы.
У многих видов впадению в сезонную спячку предшествуют короткие эпизоды оцепенения с сохранением относительно высокой температуры тела. Однако такая «разминка» наблюдается далеко не всегда. Тем не менее температура тела и интенсивность метаболизма, по-видимому, достигают минимума только в середине сезона спячки, когда периоды глубокого оцепенения особенно продолжительны.
Физиологические изменения.
Хотя во время оцепенения температура тела теплокровных животных может колебаться в зависимости от окружающих условий, как у эктотермных видов, терморегуляция у них не прекращается. Существует определенный температурный порог, ниже которого организм остывать не должен.
Периодические пробуждения.
Большая часть энергии во время зимней спячки расходуется на периодические пробуждения. Причины его прерывания понятны не до конца, и по этому поводу существует несколько гипотез. Согласно одной из них, во время оцепенения каким-то образом нарушается физиологический баланс, и нормотермные периоды необходимы для его корректировки. Вероятно, это связано с истощением запасов некоторых питательных веществ (например, глюкозы), которые должны ресинтезироваться, с накоплением вредных соединений, требующих экскреции, или с обезвоживанием организма, т.е. необходимостью увеличить содержание в нем воды. Согласно другим гипотезам, эпизоды оцепенения контролируются биологическими часами, и животные пробуждаются в соответствии с удлиненным циркадианным (околосуточным) ритмом для периодической проверки окружающих условий, или же они вынуждены просыпаться, чтобы сохранить способность к продолжению спячки, поскольку при низкой температуре тела развивается своего рода «сонная задолженность» организма, ликвидируемая в нормотермном состоянии.
Причины периодического выхода из оцепенения неизвестны, но установлено, что находящиеся в нем животные становятся чувствительнее к внешним раздражителям при повышении температуры и к концу периода глубокого оцепенения. Тепло для отогревания может генерироваться за счет мышечной дрожи или усиленного окисления бурого жира. Скорость повышения температуры зависит от массы тела животного: у мелких видов (массой менее 10 г) ее максимум составляет более 1° С/мин, тогда как у крупных (тяжелее 5 кг) не превышает 0,1° С/мин. В то же время максимальная скорость отогревания не сохраняется на протяжении всего процесса пробуждения, который длится у мелких животных обычно менее 1 ч, а у крупных – несколько часов.
www.krugosvet.ru
Видеоматериалы занятие №26 «Спячка и оцепенение»
Животный мир является одним из самых главных компонентов природной среды. Без него невозможно существование нашей планеты
Занятие проводится параллельно с изучением биологии животных (7класс зоологии). Изучаемые вопросы, потребуют для ответа сведений, не только полученных на данном занятии, но и материал уроков ботаники и зоологии. Материал можно использовать для изучения «Окружающего мир» 4класс.
Актуальность занятия:
На Земле практически нет мест, где бы условия среды оставались неизменными в течение всего года. В умеренных широтах теплое лето сменяется суровой холодной зимой, в большинстве тропических и субтропических областей влажные дождливые сезоны сменяются сезонами засухи. Кроме того, длина светового дня тоже не остается постоянной — летом дни длинные, а зимой — короткие. Поэтому одни периоды года оказываются благоприятными для животных, а другие — неблагоприятными. Естественно, что животные должны приспосабливаться к подобным изменениям условий существования. О приспособлениях животных к сезонным изменениям вы узнаете на занятии.
Тип учебного занятия: изучения и первичного закрепления новых знаний,
применение их на практике
Форма проведения: Лекция, видеоматериалы.
Дидактическая цель: создать условия для осознания и осмысления блока новой учебной информации
Основные понятия-
Оцепенение. Спячка. Длина светового дня. «Спячка» колибри. Экономия
энергии при спячке
Вопросы для обсуждения
1.С какими изменениями условий среды связаны оцепенение и спячка у животных?
2.Как животные узнают о необходимости готовиться к спячке или оцепенению?
3.Почему среди птиц состояние, близкое к спячке, наблюдается только у колибри?
4.Какую роль в жизни животных играет способность впадать в спячку и оцепенение
В умеренных широтах по мере приближения зимы дни становятся короче, а погода все более холодной, дождливой. В конце осени на обширных пространствах Евразии и Северной Америки выпадает снег, который лежит сплошным ковром до поздней весны. Для большинства животных становится все труднее добывать себе пищу, а стало быть, и выжить.
Различные животные приспособились к переживанию периода холода и бескормицы по-разному. Одно из таких приспособлений — переживание неблагоприятного периода в состоянии оцепенения и спячки.
Оцепенение характерно для холоднокровных животных — земноводных пресмыкающихся, насекомых. В этом состоянии резко замедляются частота дыхания, скорость сердечных сокращений и другие процессы жизнедеятельности. При оцепенении температура тела животных почти равна температуре окружающей среды.
Некоторые млекопитающие переживают неблагоприятный период года в состоянии спячки. Во время спячки температура тела остается значительно выше температуры окружающей среды. Перед тем как впасть в оцепенение или спячку, животные много едят, накапливая жировые запасы, ищут или устраивают
себе укрытия (рис.1).
Рие.1. Спящий суслик
Изменения температуры и длины светового дня — сигналы среды, которые влияют на деятельность животных и подготавливают организм к оцепенению или спячке. Колорадский жук — полосатый вредитель картофельных полей — всем хорошо знаком. В период с мая по июнь взрослые жуки откладывают яйца на листья картофеля. Вылупившиеся из яиц личинки оранжевого цвета трижды меняют хитиновый покров (линяют) и зарываются в почву, где превращаются в куколки. Через пару недель из почвы выбираются взрослые жуки. Их дальнейшая судьба складывается по-разному. Это зависит от дайны светового дня в момент их появления на свет. Если длина дня более 15 ч (т. е. выход жуков из почвы произошел до середины августа), то жуки активны до осени — до тех пор, пока сохраняется пища. Когда пищи становится мало, жуки закапываются и впадают в оцепенение до следующей весны. По-иному жуки ведут себя, если их выход из куколок происходит после середины августа, когда длина дня становится менее 15 ч. В этом случае жуки начинают кормиться с чрезвычайно большой скоростью. Такая жадная кормежка продолжается ровно две недели, затем жуки зарываются в почву, где переживают остаток лета, осень и зиму. Выход из оцепенения происходит после достаточного прогрева почвы весной.
Летучие мыши на зимовку собираются группами, скрываясь в дуплах больших деревьев, пещерах или на чердаках заброшенных домов. В состоянии спячки эти животные проводят до 6-7 месяцев в году — весь холодный период года с октября по апрель, когда нет насекомых. В Южной и Западной Европе, где зимы не такие холодные, как в большинстве районов нашей страны, летучие мыши могут просыпаться в теплые солнечные дни и ловить насекомых. Многие другие млекопитающие тоже впадают в зимнюю спячку: это сони, ежи, барсуки, медведи.
Птицы в спячку не впадают. Любопытно, однако, что южноамериканские колибри — самые маленькие птицы на Земле — по ночам пребывают в состоянии, близком более к спячке, чем к обычному сну. В горных тропических лесах, где живут колибри, ночью довольно прохладно — температура воздуха понижается до 17-23°С, что на 10-15″С меньше, чем днем. Когда животное спит, оно расходует меньше энергии, чем в состоянии активности. В состоянии спячки из-за снижения температуры тела расход энергии еще больше сокращается. Так колибри — самые маленькие теплокровные животные, у которых потери тепла с поверхности тела очень велики, — экономят энергию.
Источники информации: Экология животных. Пособие для учащихся7класс общеобразовательной школы В.Г. Бабенко; Д.В. Богомолов; и др. 2002.-128с.ил.
xn--j1ahfl.xn--p1ai
Спячка животных. Особое состояние организма
Спячка – это особое состояние организма животного, когда температура его тела значительно понижается и все обменные процессы в его организме протекают очень медленно. Животные могут впадать в спячку не только в период с осени до весны, но и летом. Спячка бывает сезонная и суточная.
Особое состояние организма
Сезонная спячка – это состояние оцепенения, которое длится в определенное время года, например, с осени до весны или летом. Летом спячка может быть вызвана засухой, недостатком воды. В спячку впадают различные животные: ежи, летучие мыши, суслики, бурундуки, хомяки, мыши. Самый известный соня – медведь. В состоянии оцепенения пребывают даже рыбы и птицы. Например, карп в зимний период ложится на дно и практически всю зиму проводит в состоянии «сна».
Птицы чаще впадают в суточную спячку. Спят голуби, козодои, колибри, стрижи. В состоянии оцепенения может находиться даже улитка.
У животных и птиц , находящихся в состоянии оцепенения, температура тела снижается до 5 — 7 градусов по Цельсию, сердце сокращается с частотой 5 – 10 ударов в минуту, животные дышат, но бывают периоды, когда дыхание отсутствует полностью. Отсутствие дыхания может наблюдаться приблизительно час. С отсутствием дыхания связан недостаток кислорода в организме животного.
Куда пропадают мухи зимой?
Зимой мухи находятся в неактивном состоянии, то есть впадают в спячку. Для зимовки насекомые выбирают себе места с прохладной и постоянной температурой. Это чаще всего сараи, кучи с мусором, щели деревьев, проемы под крышами домов и пр. Зимой «спят» как взрослые мухи, так и личинки и куколки. С наступлением весны мухи просыпаются, оживают и личинки, продолжая свое развитие.
Польза и вред спячки
Спячка позволяет животному экономить энергию в условиях отсутствия пищи, например, зимой, или отсутствия воды, например, в период летней засухи. В состоянии оцепенения животные легче переносят зимние морозы.
Но у спячки есть и недостатки: многие животные умирают от того, что их организму не хватает кислорода и обменные процессы протекают очень медленно. Кроме этого, находясь в состоянии оцепенения, животное не двигается достаточно долгое время. В результате этого мышцы могут отмирать или теряют способность нормально сокращаться. Но самый большой недостаток спячки – беззащитность животного, которое в этот период становится легкой добычей.
web-zoopark.ru
Кто впадает в спячку? | Описания и фото животных
Зимняя спячка – очень интересный и сложный процесс, заслуживающий нашего внимания и наблюдений. В зимнюю спячку впадают животные, проживающие, в своем большинстве, в умеренном климате (теплое лето и холодная зима). Для многих животных спячка является единственным способом выживания во время морозной зимы, так как в это время им очень сложно добыть себе питание.
Во время зимней спячки (или гибернации) у животного замедляются процессы жизнедеятельности и обмена веществ, а также пульс и частота дыхания. Животное начинает готовиться к спячке за несколько месяцев до начала холодов. Перед спячкой он накапливает жир для того, чтобы пережить этот сложный период.
Существует также оцепенение и анабиоз, характеризующиеся более крепким сном и еще большим замедлением внутренних процессов.
1. Медведь.
На первом месте в этом рейтинге стоит, конечно же, всем известный медведь. Однако, оказывается, только три вида медведей впадают в спячку (бурый, черный и гималайский). Остальные же медведи (в том числе, белые) в спячку не впадают.
Сон медведя не такой крепкий, как у других животных, впадающих в спячку. Медведь спит чутко и поверхностно. Температура тела практически не понижается, и все внутренние процессы работают в привычном ритме. Однако, будить медведя в спячке крайне не рекомендуется. Разбуженный медведь очень агрессивен, зол и опасен. Часто медведь просто шатается по лесу, расходуя свою накопленную до зимы энергию и теряя свои жировые запасы. Такие медведи называются «шатунами».
За время спячки медведь может потерять до половины собственного веса.
фото 4
2. Еж.
Ежи не делают запасов на зиму, так как питаются, преимущественно, насекомыми. Поэтому им приходится запасаться жиром в летний сезон, а зимой спать. К зиме (в октябре) ежи жиреют и впадают в спячку, находя себе убежище в густых кустах, углублениях почвы, засыпанных опавшей листвой, среди лесного хвороста. Просыпается еж только с прекращением заморозков.
3. Суслик.
Суслики относятся к животным, которые очень долго могут пребывать в спячке, до 9 месяцев в году. После пробуждения, у них наступает чаще всего непродолжительный период бурной активности.
4. Летучая мышь.
Не все летучие мыши впадают в спячку. Это напрямую зависит от климата и среды обитания. Если температура в районе обитания рукокрылых падает зимой ниже нуля, они либо впадают в спячку в пещерах или других защищенных местах, либо мигрируют в более теплые места. Спячка напоминает глубокий сон, при котором сердцебиение едва заметно, а дыхание замедляется до одного вдоха-выдоха за 5 мин. У активного зверька температура тела составляет 37-40° C, во время спячки же она опускается до 5°C.
5. Сурок.
Все сурки, независимо от вида, впадают в зимнюю спячку.
Исследования показали, что сурки предпочитают растения, богатые полиненасыщенными жирными кислотами, более высокая концентрация которых в жировой ткани спящих животных помогает им переносить во время зимней спячки более низкие температуры. К концу лета сурки накапливают до 800-1200 г жира, что составляет до 20-25 % их веса. Во время спячки жизненные процессы у сурков почти замирают: температура тела падает с 36-38 до 4,6-7,6 °C, дыхание замедляется до 2-3 вдохов в минуту вместо нормальных 20-24, а сердцебиение — до 3-15 ударов в минуту вместо 88-140. Зимой сурки не питаются и почти не двигаются, существуя за счет запасов накопленного жира. Однако, поскольку расходы энергии во время спячки низкие, весной сурки нередко просыпаются достаточно упитанными, с запасом 100-200 г жира.
6. Барсук.
На зиму барсуки погружаются в сон. Так же, как у медведей, он почти не сопровождается понижением температуры тела и замедлением основных жизненных функций. К осени барсук накапливает значительные запасы подкожного жира, так что вес его увеличивается чуть ли не вдвое. Ко времени залегания нора его уже вычищена, гнездовая камера наполнена свежей подстилкой, входные отверстия барсук, залезая последний раз в нору, забивает землей и листьями. Если на зиму в одном общем «барсучнике» залегает несколько зверей, то каждый спит в отдельной гнездовой камере. Звери перестают появляться на поверхности после выпадения первого снега. Весной они пробуждаются с началом активного снеготаяния, когда среднесуточная температура переходит нулевую отметку.
7. Ехидна.
Австралийская ехидна плохо приспособлена не только к холоду, но и к жаре, поскольку у неё нет потовых желез, а температура тела очень низкая — 30-32 °C. При жаркой или холодной погоде она становится вялой; при сильном похолодании впадает в спячку продолжительностью до 4 месяцев. Запасы подкожного жира позволяют ей при необходимости голодать месяц и более.
8. Тушканчики.
С началом осенних ночных заморозков тушканчики впадают в спячку в глубоких норах с несколькими зимовочными камерами, запасов на зиму они не делают.
9. Холоднокровные.
Холоднокровные позвоночные животные: земноводные (лягушки, тритоны), пресмыкающиеся (ящерицы, змеи), и рыбы при наступлении холодов, впадают в анабиоз (или оцепенение), при котором все внутренние процессы замедляются настолько, что иногда животное можно принять за мертвое. Зимнее оцепенение наступает у них при понижении температуры окружающей среды. Животные прячутся в укромных местах (в норах, под корягами) и впадают в оцепенение до наступления весны.
Другой вид оцепенения – «летнее оцепенение». В него впадают животные – жители жарких стран, при выгорании растительности. Например, степные черепахи при летнем оцепенении «высыхают», то есть, теряют очень много воды. В зимнюю же спячку впадают следующие виды черепах: средиземноморская, среднеазиатская, черепаха Германа и зубчатая черепаха.
10. Насекомые.
Большое количество насекомых тоже впадает в спячку или анабиоз. У насекомых этот процесс носит название «диапауза». Перед началом холодов они находят себе укромные места, прячутся в землю, под кору деревьев, забиваются в углы и трещины и впадают в глубокий сон. Например, пауки, жуки и бабочки прячутся на зиму под корой деревьев или пней, пчелы зимуют в дуплах.
Как бы то ни было, с началом весны и приходом тепла, все эти животные оживают, пробуждаются от крепкого сна, покидают свои теплые зимние убежища для того, чтобы начать новый цикл своей жизни.
Текст: Александра Ленарская
zoogalaktika.ru
СПЯЧКА — это… Что такое СПЯЧКА?
СПЯЧКА — СПЯЧКА, спячки, мн. нет, жен. 1. У животных состояние оцепенения, напоминающее сон, при котором все жизненные процессы протекают замедленно. Зимняя спячка. Летняя спячка. 2. перен. Бездеятельность, полное отсутствие активности в работе (разг.… … Толковый словарь Ушакова
спячка — проводить какое л.. время в спячке… Словарь русских синонимов и сходных по смыслу выражений. под. ред. Н. Абрамова, М.: Русские словари, 1999. спячка гибернация, сопор, летаргический сон, летаргия Словарь русских синонимов … Словарь синонимов
СПЯЧКА — СПЯЧКА, состояние пониженной жизнедеятельности, в котором периодически пребывают некоторые животные (грызуны, летучие мыши и др.). Обычно наступает в неблагоприятный для животных период (например, сезонная спячка зимняя или летняя). Во время… … Современная энциклопедия
Спячка — (иноск.) полное бездѣйствіе, застой въ дѣлахъ (какъ спячка, недугъ) непробудный сонъ. Ср. Царство торжествующаго коварства, тщеславія, самодовольства, безпробудной нравственной спячки. П. Боборыкинъ. Распадъ. 3 … Большой толково-фразеологический словарь Михельсона (оригинальная орфография)
СПЯЧКА — состояние пониженной жизнедеятельности, наступающее у гомойотермных животных в периоды, когда пища становится малодоступной и сохранение высокой активности и интенсивного обмена веществ невозможно. Перед впадением в С. животные накапливают в… … Биологический энциклопедический словарь
Спячка — СПЯЧКА, состояние пониженной жизнедеятельности, в котором периодически пребывают некоторые животные (грызуны, летучие мыши и др.). Обычно наступает в неблагоприятный для животных период (например, сезонная спячка зимняя или летняя). Во время… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
СПЯЧКА — в физиологии состояние, в котором периодически пребывают некоторые животные (грызуны, летучие мыши и др.). В период спячки замедляются процессы жизнедеятельности, прежде всего обмен веществ, что облегчает переживание неблагоприятных сезонных… … Большой Энциклопедический словарь
СПЯЧКА — СПЯЧКА, состояние временного бездействия или замедления МЕТАБОЛИЗМА. Животные впадают в спячку в зимнее время, когда сокращаются пищевые ресурсы; семена растений в состоянии спячки прекращают расти и развиваться. Организм выходит из этого… … Научно-технический энциклопедический словарь
СПЯЧКА — СПЯЧКА, и, жен. У нек рых животных (медведей, сурков, барсуков, летучих мышей, енотовидных собак и других): физиологическое состояние, сходное с длительным сном. Зимняя с. Залечь в спячку. | прил. спячечный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И … Толковый словарь Ожегова
Спячка — подобное сну состояние, в которое впадают многие животные взимнее время в умеренном и холодном климатах и в летнее в тропическом.С. характеризуется общим понижением жизнедеятельности организма, чтопозволяет, в случаях наиболее глубокого сна,… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
dic.academic.ru
Использование игровой деятельности на уроках экологии
Разделы: Экология
Эффективным видом познавательной деятельности является игра. Благодаря использованию игры учитель имеет возможность в увлекательной форме углубить знания учащихся. Среди школьных дисциплин экология занимает особенное место, поскольку дает учащимся представления о живой природе.
Подбирая методы обучения, при подготовке к уроку учитель должен учитывать индивидуальные и возрастные особенности учащихся, а также специфику содержания изучаемого материала.
Приведем пример игры, разработанной нами для обобщения изученного материала учащимися по теме “Сезонные изменения в жизни животных” (7 класс).
Тип урока: обобщающий.
Вид урока: игра.
Задачи.
- Образовательная: обобщить и систематизировать знания учащихся о сезонных изменениях в жизни животных, а также о спячке, оцепенении, миграциях животных.
- Развивающая: продолжать развивать у учащихся мышление, память, речь; умения работать в команде.
- Воспитательная: продолжать формировать научное мировоззрение и экологическую культуру у учащихся.
Методы обучения: словесные (беседа), наглядные (демонстрация фотографий, рисунков).
Оборудование: мультимедиа проектор, ноутбук, экран, фотографии, рисунки показываются по ходу игры без подписей, на доске – “Ромашка” – цветок с лепестками. (Приложение 1).
ХОД УРОКА
I. Организационный момент (1 мин.).
Проверка готовности класса к уроку. Приветствие. Запись отсутствующих в журнале.
II. Обобщение материала (35 мин.)
Сообщение цели урока учащимся. Сегодня вы должны вспомнить и обобщить материал темы “Сезонные изменения в жизни животных”, которую изучали в течение нескольких уроков. Для этого вы поиграете в игру “Сезонные изменения в жизни животных”. Для того чтобы поиграть в игру учащиеся класса должны разделиться на три команды и в каждой команде выбрать капитана. Команды должны придумать себе название, эмблему и девиз. Перед вами лепестки “Ромашки”, которые скрывают задания. Командир команды отрывает лепесток, который содержит серию вопросов. Учитель задает вопросы по порядку, если команда не отвечает на вопрос, то право ответить переходит той команде, которая первая поднимет руку. При правильном ответе команда получает 5 баллов. Если ответ на вопрос неполный, то команда получает 3 балла. При неправильном ответе баллы не начисляются. В этом случае оставшиеся команды имеют право поднять руку и ответить на поставленный вопрос. При отсутствии ответа среди команд учитель отвечает сам.
Вопросы игры разрабатывались нами в соответствии с учебным материалом, представленным в учебнике под редакцией В.Г. Бабенко [1].
Вопросы игры:
I. Спячка и оцепенение.
1. Как изменяется погода в умеренных широтах с приближением зимы?
Ответ: В умеренных широтах с приближением зимы погода становится все более холодной дождливой. В конце осени на обширных пространствах Евразии и Северной Америки выпадает снег и лежит сплошным ковром до поздней весны.
2. Какой животные получают сигнал к смене времен года?
Ответ: Сигнал к смене времен года – изменение продолжительности светового дня.
3. Каким образом животные начинают готовиться к ухудшению условий существования?
Ответ: Задолго да наступления зимней стужи все животные много едят, накапливая жировые запасы.
4. Какова функция подкожного жира у животных, при наступлении зимней стужи?
Ответ: Подкожный жир уменьшит потери тепла в мороз и обеспечит организм энергией, когда будет невозможно раздобыть достаточное количество пищи.
5. Каким образом насекомоядные птицы реагируют на уменьшение светового дня?
Ответ: Насекомоядные птицы, реагируя на уменьшение светового дня, начинают готовиться к долгому перелету. Они усиленно питаются, накапливая в теле дополнительные питательные ресурсы.
6. Что происходит осенью у млекопитающих и птиц, которые зимуют в умеренных широтах?
Ответ: У млекопитающих и птиц, которые зимуют в умеренных широтах,осенью происходит линька: изменяется шерстный или перьевой покров.
7. Почему у зверей к зиме шерсть становится теплее?
Ответ: У зверей к зиме шерсть становится теплее, так как обильно отрастает густой подшерсток – короткие мягкие волосы.
8. У каких животных и птиц летняя темная окраска сменяется белоснежной?
Ответ: Летняя темная окраска сменяется белоснежной и помогает зайцам-белякам, песцам, белкам, тундряной куропатке быть незаметными на снегу.
II. Спячка или оцепенение.
1. Что такое оцепенение?
Ответ: Оцепенение – это резкое замедление частоты дыхания, частоты сердцебиения и других процессов жизнедеятельности.
2. Для каких живых организмов характерно состояние оцепенения?
Ответ: Оцепенение характерно для холоднокровных животных – беспозвоночных (у которых особи живут больше года), рыб, земноводных, пресмыкающихся.
3. Что происходит с осетрами зимой на реке?
Ответ: На реке Урал осетры зимой лежат неподвижно на дне. Их кожа покрывается толстым слоем слизи, которая защищает тело рыбы от переохлаждения.
4. Что происходит с карасями зимой на реке?
Ответ: Караси зимой закапываются в ил.
5. При какой температуре земноводные впадают в оцепенения?
Ответ: Земноводные не выносят низких температур: они впадают в оцепенение уже при температуре +7…+8oC.
6. Какие хладнокровные организмы были обнаружены за Полярным кругом?
Ответ: За Полярным кругом ученые обнаружили всего лишь два вида лягушек и один вид тритонов (сибирского углозуба).
7. Для каких организмов характерна спячка?
Ответ: Спячка свойственна только теплокровным животным, а точнее, млекопитающим (птицы в спячку не впадают).
8. Чем спячка отличается от оцепенения?
Ответ: В отличие от оцепенения, во время спячки у животного температура тела значительно выше температуры окружающей среды.
9. Какие животные погружаются в зимний сон?
Ответ: В зимний сон погружаются медведи, барсуки, еноты.
10. Могут ли животные зимой просыпаться?
Ответ: Их сон неглубокий: при длительных оттепелях звери могут просыпаться и выходить из убежища на поверхность.
11. Какое преимущество получают те животные, которые проводят зиму во сне?
Ответ: Когда животное спит, его организм не нуждается в таком количестве энергии, как во время бодрствования, и нет нужды в добывании корма. В состоянии спячки температура тела животного ниже, чем в состоянии нормальной активности, и на ее поддержание нужно меньше энергии. Благодаря этому питательные запасы организма расходуются экономно.
12. Могут ли колибри по ночам пребывать в состоянии, близком к оцепенению, а не к обычному сну? Почему?
Ответ: В горных тропических лесах Южной Америки, где живут колибри, ночью довольно прохладно – температура воздуха снижается до +17…+23oC, что на 10–15 градусов меньше, чем днем.
13. Снижается ли температура тела колибри ночью? Почему?
Ответ: Температура тела колибри ночью снижается – с 39-40 до 18-19oС. Так колибри экономят энергию.
14. Что служит сигналом для животных к впадению в зимнюю спячку?
Ответ: Сигналом для животных к впадению в зимнюю спячку служит укорочение светового дня, а также уменьшение температуры воздуха.
15. Каким образом животные готовятся к спячке?
Ответ: Животные готовятся к спячке: обильно питаются, запасая жир, ищут или устраивают себе укрытия.
16. Каким образом ежи готовятся к зиме?
Ответ: Ежи осенью делают зимовье у основания деревьев, в кустарнике: натаскивают туда опавшие листья и зарываются в них.
17. Каким образом бурые медведи готовятся к зиме?
Ответ: Бурые медведи находят место для берлоги около вывороченных с корнем деревьев.
18. Каким образом сони, небольшие лесные грызуны зимуют?
Ответ: Сони, небольшие лесные грызуны, всю зиму спят в дуплах деревьев, укутавшись пушистым хвостом.
19. Имеет ли под собой весомое основание крылатое выражение “спит как сурок”?
Ответ: Крылатое выражение “спит как сурок” имеетпод собой весомое основание: в самом начале осени сурки закрывают входы в нору пробками из смеси земли и мелких камней и впадают в зимнюю спячку, которая длится 6-8 месяцев.
20. Какие мелкие грызуны могут впадать в спячку?
Ответ: Зимой в спячку впадают суслики, тушканчики, хомяки, бурундуки. Эти зверьки тоже спят, не просыпаясь несколько месяцев.
21. Каким образом зимуют летучие мыши?
Ответ: Летучие мыши зимуют большими группами, скрываясь в дуплах крупных деревьев, в пещерах или на чердаках заброшенных домов.
22. Какой период спячки у летучих мышей?
Ответ: В состоянии спячки летучие мыши проводят до 6-7 месяцев в году – весь холодный период года, начиная с октября, когда становится невозможно ловить насекомых.
III. Летняя спячка и оцепенение.
1. Где обитает лягушка-водонос?
Ответ: В самых засушливых пустынях Австралии, где дождь идет один раз в несколько лет, обитает лягушка-водонос.
2. Где и как лягушка-водонос проводит большую часть жизни?
Ответ: Это животное проводит большую часть жизни в норе в состоянии оцепенения.
3. Когда и зачем лягушка-водонос выходит на поверхность?
Ответ: Дождевая вода хорошо увлажняет землю, водоносы выходят на поверхность, кормятся, приступают к размножению и оставляют потомство.
4. Каким образом лягушка-водонос выживает под землей?
Ответ: Под землей лягушка-водонос выживает благодаря запасу воды в теле, которое защищено отвердевшим коконом из слизи.
5. Для каких организмов свойственна летняя спячка?
Ответ: Летняя спячка в период засухи свойственна обитателям степных и полупустынных районов – сусликам.
6. Как долго суслики проводят время в спячке?
Ответ: Они проводят во сне не только зимние, но и летние месяцы, если из-за долгой жары усыхает растительность.
7. Что делают суслики, когда просыпаются весной?
Ответ: В апреле с наступлением тепла, когда начинается бурный рост трав, суслики просыпаются, выходят из нор, активно кормятся и в начале мая приносят потомство.
8. Почему сусликам важно накопить жир к середине лета?
Ответ: Сусликам важно накопить жир, ведь к середине лета степь превратиться в выжженную солнцем равнину, где невозможно найти сочную траву.
9. Что делают суслики в июне?
Ответ: В июне, накопив жировые запасы, суслики забираются в норы и, закупорив вход пробкой из травы и земли, засыпают до следующей весны.
IV. Миграции.
1. Что такое миграции?
Ответ: Миграции – это перемещения большого числа животных того или иного вида из одних местообитаний в другие.
2. Для каких млекопитающих характерны миграции?
Ответ: Перемещаются с места на место северные олени в тундре, африканские копытные, усатые киты.
3. Для каких пресмыкающихся характерны миграции?
Ответ: Мигрируют пресмыкающиеся: морские черепахи.
4. Для каких рыб характерны миграции?
Ответ: Мигрируют рыбы: лососи, осетровые, угри.
5. Для каких насекомых характерны миграции?
Ответ: Мигрируют насекомые: бабочка-монарх.
6. Для каких ракообразных характерны миграции?
Ответ: Мигрируют ракообразные: лангусты.
7. Каковы причины миграций:
Ответ: Причинами миграций являются сезонные изменения условий обитания.
8. Что такое пролетные пути?
Ответ: Основные маршруты, вдоль которых пролетают наибольшее количество птиц. Они сохраняются из года в год. Часто пролетные пути идут над берегами морей или руслами крупных рек.
9. Каким образом мигрируют белые аисты?
Ответ: Белые аисты гнездятся в Европе, а зимуют в Южные Африке. Они дважды в год преодолевают путь в 10-15 тыс. км.
10. Какие птицы совершают самые дальние перелеты?
Ответы: Самые дальние перелеты совершают полярные крачки. Они проводят лето в тундре в Арктике, выводят там птенцов. Осенью перелетают в Южное полушарие, а весной снова возвращаются к местам размножения в Северном полушарии. Таким образом, крачки два раза в год перелетают более 17 тыс. км.
11. Что такое “чувство дома”?
Ответ: Способность животных безошибочно находить место своего рождения.
12. Для каких живых организмов характерно “чувство дома”?
Ответ: “Чувство дома” характерно для разных животных – у многих птиц (например, у аистов, скворцов, тупиков, буревестников), у рыб (например, у лососей и угрей).
13. Что такое голубиная почта?
Ответ: Способность голубей возвращаться в свою голубятню, где бы их ни выпустили, позволила создать голубиную почту, которой в прошлые времена люди активно пользовались.
14. Какие виды животных называют оседлыми?
Ответ: Особи, которые осенью никуда не улетают и зимуют в местах размножения.
15. Приведите примеры оседлых птиц?
Ответ: Серая ворона, грач, большая синица.
16. Что такое кочевки?
Ответ: Недалекие миграции небольших групп особей, которые перемещаются на небольшие расстояния в места, где теплее и больше корма.
17. Для каких птиц характерны кочевки?
Ответ: Кочевки обычны для мелких птиц, которые прилетают на зиму из лесов к жилью человека, а весной возвращаются обратно к местам размножения. Например, снегирь, клест, чиж, свирель, чечетка.
18. Для каких млекопитающих характерны кочевки?
Ответ: В поисках корма кочуют северные олени, антилопы гну, летучие мыши.
19. Для каких беспозвоночных характерны миграции?
Ответ: Для многих бабочек характерны миграции. Например, бабочка-монарх.
20. Какие перелетные виды бабочек встречаются на территории России?
Ответ: На территории России встречаются следующие перелетные виды бабочек: репница, адмирал, бражник мертвая голова, траурница.
21. Какая причина миграций бабочек?
Ответ: Основная причина, побуждающая бабочек мигрировать на юг, — прекращение цветения нектароносных растений осенью.
22. Может ли планктон участвовать в миграциях?
Ответ: Да, для планктона характерны вертикальные перемещения, происходящие изо дня в день на протяжении теплого сезона года. В светлое время суток планктонные фотосинтезирующие организмы держатся в верхних слоях воды. С наступлением ночи планктон спускается на глубину.
23. Какие морские позвоночные совершают дальние миграции?
Ответ: Серые киты проводят лето и осень в арктических водах Тихого океана, где питаются планктоном. Когда наступает зима и океан покрывается льдом, киты мигрируют на юг к берегам Мексики: здесь больше пищи. В феврале киты приносят потомство, которое на следующее лето, отправляются с взрослыми китами на север.
24. Какие виды рыб совершают длительные миграции для того чтобы отложить икру и оплодотворить ее?
Ответ: Электрические угри, осетровые рыбы.
III этап. Итог урока (2 мин.)
Награждение учащихся и вручение призов.
IV этап. Оценка знаний и выставление отметок с комментарием (2 мин.)
Обобщение и систематизацию ранее изученного материала по экологии в форме игры, возможно, проводить с использованием элементов разнообразных игровых технологий.
Литература.
1. Экология животных: 7 класс : учебное пособие для учащихся общеобразовательных организаций / [В.Г. Бабенко, Д.В. Богомолов, С.П. Шаталова, А.О. Шубин] ; под ред. В.Г. Бабенко. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Вентана-Граф, 2014. – 240 с.
12.01.2017
xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai
зимнее оцепенение
Если оцепенению подвергаются пойкилотермные, то зимняя и летняя спячка присуща гомойотермным животным, физиологические и молекулярные механизмы которой отличаются от оцепенения. Внешние проявления их одинаковы: снижение температуры тела почти до температуры окружающей среды (только при зимней спячке, при летней этого нет) и интенсивности обмена веществ (в 10 — 15 раз), сдвиг реакции внутренней среды организма в щелочную сторону, уменьшение возбудимости дыхательного центра и урежение дыхания до 1 вдоха за 2.5 мин; резко падает и частота сердечных сокращений (например, у летучих мышей с 420 до 16 ударов/мин). Причина этого — в возрастании тонуса парасимпатической нервной системы и уменьшении возбудимости симпатической. Самое же главное, что при зимней спячке выключается система терморегуляции. Причинами этого являются падение активности щитовидной железы и снижение содержания в крови тиреогормонов. Гомойотермные животные становятся как бы пойкилотермными.[ …]
Во время зимней спячки потребность в кислороде значительно ослабляется, ноне прекращается. Также количество выделяемой углекислоты уменьшается, хотя и в меньшей степени, чем количество кислорода, принимаемого организмом; и чем больше оцепенение от холода, тем более принятый кислород преобладает над выделяемой углекислотой. Таким образом, происходит в теле накопление кислорода, количество которого до известной степени уменьшает потерю веса тела.[ …]
Примерами скрытой жизни могут быть оцепенение насекомых, зимний покой растений, спячка позвоночных животных, сохранение семян и спор в почве, а мелких существ — в пересыхающих водоемах. Некоторые бактерии, вт.ч. и болезнетворные, многие годы могут находиться в неактивном состоянии, пока не возникнут благоприятные условия для их «пробуждения» и последующего размножения.[ …]
Другими, более мягкими способами устранения от неблагоприятных условий среды являются оцепенение рыб, амфибий и рептилий, зимняя и летняя спячка млекопитающих и зимний сон их. Зимнее оцепенение пойки-лотермных, как и зимняя спячка млекопитающих, связано со снижением температуры среды и недостатком пищи, летняя — с нехваткой влаги в засушливое (жаркое) время года. У одних животных оцепенение наступает уже при 15 °С, у других — около 0 °С и характеризуется неподвижностью, снижением газообмена и замедлением физиологических функций. Двоякодышащие рыбы в период свойственного им летнего оцепенения при высыхании водоемов зарываются в ил и даже окружают себя капсулой, предохраняющей от потери влаги.[ …]
В арктической зоне большинство рыб питается круглый год и не только не снижает активности в зимние месяцы, но у многих, например, у ряда видов сигов, активность в зимнее время возрастает. Примером рыб арктической зоны, у которых имеет место зимовка, могут служить водящиеся у нас на Чукотке черная рыба и обыкновенный карась. Эти рыбы, живущие в озерах, где активный образ жизни в зимнее время невозможен, на зиму закапываются в ил и впадают в оцепенение. При этом обмен веществ у них почти полностью прекращается. И черная рыба и карась могут вмерзать в ил и оставаться живыми, даже находясь в куске льда.[ …]
Своеобразным приспособлением к неблагоприятным сезонным явлениям у животных служит спячка. Она может наступить на любой стадии их развития. Наиболее широко распространена спячка среди животных высоких и умеренных широт. В период зимней или летней спячки у животных значительно снижается уровень обме;на веществ и потребление кислорода (в 10—20 раз). Млекопитающие и особенно земноводные, пресмыкающие и большинство беспозвоночных впадают в глубокое оцепенение. Длина светового дня, регулярно изменяющаяся на протяжении года, предвещает здесь приближение благоприятных или неблагоприятных сезонов точнее, чем все другие, менее регулярные колебания климатических факторов.[ …]
Гетеротермные организмы (от лат. — другой и тепло) — это животные, сохраняющие постоянную температуру тела в активном состоянии и обладающие непостоянной температурой тела в период отдыха и особенно во время периодического глубокого сна (оцепенения или спячки). К ним относятся суслики, сурки, ежи, барсуки, медведи, летучие мыши и др. Гетеротермия, т. е. разный уровень температуры тела организмов, представляет собой специальную форму адаптации животных, обеспечивающую высокий уровень обмена веществ в период активности и низкие потери энергии во время зимней спячки животных.[ …]
СПРЯМЛЕНИЕ РЕК — ликвидация криволинейное™ отдельных участков больших и малых рек в целях улучшения судоходства или мелиорации. С.р. может сопровождаться существенными отрицательными изменениями в экосистемах. СПЯЧКА — период оцепенения или сна, позволяющий животным пережить холодный (зимняя С.) или сухой (летняя С.) сезоны года.[ …]
Пассивный путь — подчинение жизненных функций организма изменению факторов среды. Например, переход при неблагоприятных условиях среды в состояние анабиоза (скрытой жизни), когда обмен веществ в организме практически полностью останавливается (зимний покой растений, сохранение семян и спор в почве, оцепенение насекомых, спячка позвоночных животных и т.д.).[ …]
Как приспособление к лимитирующим факторам в эволюции животных сформировались некоторые специфические формы поведения — такие, как солонцевание, водопойные миграции, перемещения, связанные с избежанием неблагоприятного воздействия многоснежья, и др. Да и общий характер активности нередко «программируется» действием лимитирующих факторов: зимняя и летняя спячка (оцепенение), перерыв суточной активности в жаркие часы суток и т. п.[ …]
ru-ecology.info