Warum überwintern Tiere?
Der große Schlaf
Winterschlaf ist in der Regel auf saisonale Veränderungen verbunden, die Versorgung mit Nahrungsmitteln zu begrenzen. Sie ist gekennzeichnet durch metabolische Unterdrückung, einen Tropfen der Körpertemperatur und Erstarrung – ein Schlaf-ähnlichen Zustand — durchsetzt mit kurze Anfälle von Wachheit. Obwohl bestimmte Arten der Fische, Amphibien, Vögel und Reptilien bekannt sind, um in kalten Wintermonaten schlummern, ist Winterschlaf laut Don Wilson, emeritus der vertebrate Zoology am Smithsonian National Museum of Natural History Kurator Säugetiere, in der Regel zugeordnet.
Endothermen Säugetiere — "" Warmblüter, die generieren Körperwärme intern – benötigen eine konstante Energiequelle um ihre Motoren laufen zu halten, sagte Wilson Leben Wissenschaft. Und wenn dieser Energiequelle schwer wird zu finden, den Ruhezustand kann ihnen helfen, rauen Wetter.
"In Zeiten des Jahres, wenn die Energiequelle fehlt — vor allem in nördlichen Klimazonen – eine Coping-Mechanismus wird gerade heruntergefahren," sagte er. "sie werde füttern stark in den Monaten, wenn die Nahrung reichlich vorhanden ist, und Fett aufzubauen, dann schlafen gehen und Leben von ihren Fettreserven."
Eine Sonderform des Namens "braune Fett" Fett sammelt sich in Winterschlaf Säugetiere, sagte Wilson. Fledermäuse, die hibernate entwickeln braune Fett auf dem Rücken zwischen den Schulterblättern, aber Säugetiere können auch speichern, braune Fett in ihren Leibern und an anderer Stelle im Körper, sagte Wilson. [5 faszinierende Fakten über braune Fett]
Kalt und langsam
Braune Fett geht ein langer Weg denn Winterschlaf Tier sehr langsam darauf reduzieren ihren Stoffwechsel lenkt auf weniger als 2 Prozent ihrer normalen Rate nach einem Jahr 2007 Studie veröffentlicht im Journal Neurochemie.
Ihre Körpertemperatur ist auch stark reduziert. Es schwebt in der Nähe der Lufttemperatur in der Tier-Höhle in der Regel aber kann manchmal so niedrig wie 27 Grad Fahrenheit (minus 3 Grad Celsius) in arktischen Erdhörnchen nach Kelly Drew, ein Neurochemist und Professor mit Institut für Arktis Biologie an der Universität von Alaska Fairbanks fallen.
Arktische Erdhörnchen Anfälle von Erstarrung dauern etwa zwei bis drei Wochen, Drew sagte Leben Wissenschaft, und die Tiere zu wecken "ziemlich konsequent" für ca. 12 bis 24 Stunden vor der Wiederaufnahme von ihrem Winterschlaf. Diesen Vorgang wiederholen sie für bis zu acht Monaten.
Aber obwohl arktische Eichhörnchen eine niedrigere Körpertemperatur als jedes andere Säugetier Winterschlaf halten, die Veränderungen in ihrem Körper insgesamt nicht so verschieden von denen, die bei anderen hibernating Säugetieren auftreten, Drew sagte.
"Die Qualität der Säugetier-Winterschlaf von Bären ähnlich wie Hamster, Erdhörnchen,", sagte Drew. "Die Besonderheit ist, dass sie kalt." [Schlafen Sie gut! Dösen Tiere Galerie]
Halten Reptilien Winterschlaf?
Was ist mit Reptilien, die sind ziemlich kalt im Allgemeinen? Sind ihre Perioden der saisonalen Keimruhe Winterschlaf bei Säugetieren vergleichbar? Ja und Nein, sagte Glenn Tattersall, Professor für Biologie an der Brock University in Ontario, Kanada.
"Wenn Säugetiere heruntergefahren, reagieren sie nicht auf externe Signale – oder sie tun es in der sehr langsamen Bewegung" Tattersall erzählte Leben Wissenschaft. "Reptilien sind nicht so. Wenn Sie öffnen, wo sie sich im Ruhezustand sind, werden sie Sie anschauen – sie sind eindeutig noch reagiert. "
Ruhezustand bei Reptilien wird nicht als auch als Winterschlaf bei Säugetieren untersucht. Eines der Probleme ist, dass Reptilien metabolische Rate – im Vergleich zu Säugetieren — ist gering, auch wenn sie im Ruhezustand sind nicht Tattersall sagte,.
"In einem Säugetier ist der Rückgang der metabolischen Bedürfnisse dramatisch," Tattersall sagte. "Bei Reptilien versuchen Sie, etwas zu messen, die bereits so klein ist. "Beeindruckende scheint es nicht."
Aber Tattersall Forschung auf brasilianischen Teju Echsen Winter Dormanz Perioden, wenn diese Tiere verbringen sechs Monate u und ihre Herzfrequenz sinkt von 30 Schlägen pro Minute (Bpm) für 1 bis 2 Bpm, deutet an, dass diese Reptilien ihre metabolische Aktivität unterdrücken – ein charakteristisches Merkmal der Winterschlaf.
Seine Erkenntnisse veröffentlichte im April 2015 in der Zeitschrift für vergleichende Biologie, beschrieben einen Rückgang dieser Echsen "metabolische Rate im Vorfeld der Vegetationsruhe vorschlagen ähnlich wie Säugetiere metabolische Unterdrückung".
Der genaue Prozess, der Winterschlaf bei einigen Tieren und nicht in anderen auslöst, ist unbekannt. Doch im Jahr 2011, Drew und andere Forscher identifiziert ein bestimmtes Molekül im Gehirn – Adenosin – Winterschlaf Verhalten in arktischen Erdhörnchen verknüpft.
Ihre Ergebnisse, veröffentlicht in The Journal of Neuroscience, zeigte, dass durch die Aktivierung bestimmter Rezeptoren im Gehirn für Adenosin, sie konnten zu induzieren Erstarrung in arktischen Erdhörnchen und dann später umkehren – ein wichtiger Schritt bei der Identifizierung von Faktoren, die den Ruhezustand Prozess in Gang zu setzen.