Управление образования
Администрации Миасского района
муниципальное общеобразовательное учреждение
Миасская средняя (полная) общеобразовательная школа № 9
Миасского района Челябинской области
Зимняя спячка у животных
Работу выполнил Хуснутдинов Тимур,
Учащийся 3-в класса
МОУ Миасской средней
Руководитель Корк Ольга Николаевна,
учитель начальных классов
МКОУ Миасской средней
общеобразовательной школы № 9
Миасс 2011
Тема исследования: Зимняя спячка у животных
Цель исследования – изучить, что такое зимняя спячка у животных.
Задачи:
Изучить такое явление, как зимняя спячка у животных;
Почему животные впадают в спячку;
Узнать, какие животные впадают в зимнюю спячку.
Предмет исследования : животные, впадающие в спячку.
Объект исследования : явление спячки у животных;
Методы исследования: изучение и анализ научно – популярной литературы, посещение зоопарка города Челябинска, консультации ветеринара по уходу за домашними животными, впадающими в спячку.
План
Что такое спячка? Типы спячек;
Какие животные впадают в спячку;
Причины, по которым животные впадают в спячку;
Личные исследования и наблюдения;
Вывод.
Что такое спячка?
Зимняя спячка у животных - период замедления жизненных процессов в организме животного, связанный со снижением температуры окружающей среды и малодоступности пищи.
Характеризуется снижением температуры тела животного, замедлением дыхания и частоты сердцебиения.
Различают летнюю и зимнюю спячку. Летняя спячка характерна для многих пустынных и полупустынных грызунов (сурки, суслики) и некоторых рептилий (ящерицы), которые благодаря этому могут благополучно переживать самое засушливое и голодное время. Зимняя спячка характерна для некоторых грызунов, насекомоядных (ежей), а также для бурого медведя - это биологическое приспособление для переживания неблагоприятного сезона года (отсутствие достаточного количества пищи, похолодание).
По степени оцепенения многие ученые различают три типа зимней спячки:
1) легкий , выражающийся в легком оцепенении, которое легко прекращается (еноты, барсуки, медведи, енотовидные собаки). Например, в теплые зимние дни или в случае опасности медведь просыпается и даже выходит из берлоги, а затем снова засыпает в той же берлоге или в другом месте;
2) полное оцепенение , сопровождающиеся пробуждением только в более теплые зимние дни (хомяки, бурундуки, длинноухие ночницы - летучие мыши);
3) настоящая непрекращающаяся зимняя спячка , представляющая собой стабильное, продолжительное оцепенение (суслики, ежи, сурки, тушканчики, сони и большинство видов летучих мышей) .
Животные, впадающие в спячку
Медведь Ёж обыкновенный
Летучая мышь Сурок
Бурундук Суслик
Енот Бурундук
Земноводные Барсук
Причины, по которым животные впадают в спячку
Настоящая спячка чем-то похожа на смерть и не имеет ничего общего с обыкновенным сном. Когда животное находится в зимней спячке, вся его жизненная активность падает практически до нуля. Температура тела животного становится всего лишь чуть выше окружающего воздуха.
Вот почему животные расходуют свои пищевые запасы, накопленные в теле, очень-очень медленно. Поскольку они потребляют меньше топлива, то и нуждаются в меньшем количестве кислорода, и в результате их дыхание замедляется, а сердце еле бьется. Если температура в берлоге становится очень низкой, находящееся в спячке животное просыпается, зарывает себя поглубже и засыпает снова.
Животные, которые впадают в зимнюю спячку, не делают запасов пищи на зиму. Но они накапливают за теплое время года жир в своем теле, позволяющий при резком снижении жизнедеятельности благополучно существовать длительное время без питания. Так что когда они долгое время не могут найти себе еду, то глубоко заползают в свои норы и засыпают.
Спячка проходит обычно в норах, логовах, глубоких расщелинах, где меньше сказываются резкие колебания температуры и влажности и создается благоприятный микроклимат.
Во время зимней спячки все виды млекопитающих лежат неподвижно в своих норах, свернувшись в клубок. Зимние квартиры многих млекопитающих - это естественные пустоты стеблей и дупла деревьев. Животные проводят так целую зиму, питаясь запасенным жиром.
В природе основными стимулами для впадения в состояние зимней спячки являются понижение температуры, уменьшение продолжительности дня и отсутствие кормов.
Вывод:
Природа придумала замечательное приспособление, чтобы спасти свои детища - живые организмы от неблагоприятных условий.
Она устроила так, что растения и животные просто "выключаются" из активной жизнедеятельности, когда жить нормально становится невозможно.
Животные могут пережить холодную зиму за счет того, что погружаются в спячку. Длительность спячки - приспособление пережить зимнее отсутствие кормов и холода.
Литература
«Ильменский заповедник» под ред. Е.М. Николаевой, Челябинск, 1991;
«Большой атлас природы России» под ред. И. Копыловой, Москва, 2003;
«Большая детская энциклопедия» под ред. М. Морозова, Москва, 2005;
Википедия, www .wiki .org
Думаю, что даже самые маленькие мои читатели знают, что есть звери, которые спят всю зиму. Это медведь и барсук, еж и черепаха, змеи и лягушки. Спят зимой и насекомые (помните, в прошлом году мы с вами уже получили ответ на вопрос, где зимуют мухи?), и грызуны, и многие рыбы. Но ведь заяц не спит. И олень не спит. Так почему же некоторым животным нужно зимою спать, а другим нет? Сегодня мы с вами в этом разберемся.
Многие дети (да и взрослые) считают, что звери спят зимой, чтобы переждать холода. Это верно только лишь отчасти. Конечно, есть холоднокровные животные - это те животные, которые не могут сами поддерживать температуру своего тела. Для того, чтобы вести активный образ жизни им нужно, чтобы тепло поступало из вне. К таким животным относятся пресмыкающиеся, земноводные, рыбы и все беспозвоночные: насекомые, моллюски, черви и т.д. Как только температура воздуха падает до определенной отметки, они все впадают в спячку.
Но спят не только они. Зимою спят и некоторые теплокровные животные: многие грызуны, ежи, барсуки, еноты. И, конечно же, самый знаменитый из сонь - медведь.
Задание.
На этой картинке я нарисовала разных животных. Попросите малыша назвать, какие из них теплокровные, а какие - холоднокровные.
Если бы все зависело только от холода, то почему же тогда не
спит зимою белый медведь, хотя живет в гораздо более холодном климате, чем
бурый? Мы уже с вами когда-то изучали, почему белые медведи не мерзнут зимой: у
них есть ряд приспособлений, чтобы сохранять тепло. Но ведь и бурый медведь
тоже имеет свои приспособления для того, чтобы не мерзнуть. Тем более, что
спать ему не намного теплее, чем не спать.
Ведь медведи зимою спят не только в закрытых берлогах, вырытых в земле
(которые называют грунтовыми), но они используют и верховые берлоги, т.е. попросту ямки, в которых спят прямо под снегом. И им
там, наверное, холодно. 
Значит, что-то еще кроме холода, зимою заставляет животных впадать в спячку. А чем еще отличается зима от остальных сезонов, кроме низкой температуры воздуха? Отсутствием растительности. Нет ни травы, ни ягод, ни цветов, ни зеленых листьев. Поэтому травоядные животные, которые питались преимущественно ими, испытывают большие трудности с питанием.
Спросите ребенка, каких он знает диких животных (домашние здесь не считаются, ведь об их питании заботиться человек), которые питаются растительностью? Это олени, лоси, косули, кабаны и другие копытные. Это многие виды птиц и рыб. Это грызуны. И если крупные травоядные животные могут как-то раздобыть себе еду: выкапывая ее из-под снега, переходя на питание ветками и корой растений, мхом и т.п., то мелким животным без растений не прожить. Поэтому они и впадают в спячку. Зимою спят многие грызуны: суслики, хомяки, сурки, сони.
А раз зимою нет не только растительности, но и мелких грызунов, лягушек, червей, моллюсков и прочей мелкой живности, а также насекомых, то становится нечего есть животным, которые ими питались: многим птицам, ежам, землеройкам, летучим мышам, барсукам, енотам-полоскунам и медведям. И им приходится либо перебираться в теплые края, где насекомые не спят (как это делают птицы), либо впадать в спячку (как это делают ежи). А некоторые проделывают это одновременно: например, насекомоядные летучие мыши - кожаны. Они являются типичными обитателями городских построек и распространены на огромной территории, включающей все материки, кроме Антарктиды. С наступлением зимы кожаны мигрируют с северных территорий, перелетая как птицы, на юг. А уж там впадают в спячку в пещерах, на чердаках и других укромных местах.
Карточки, по ним можно выполнить несколько заданий. 1. Предложите ребенку взять карточку с любим животным и подобрать из остальных карточек те, на которых изображено, чем он питается. Например, лисица питается яйцами, мышами, зайцами, улитками, ящерицами, жуками. 2. Предложите ребенку найти и составить разные пищевые цепочки - кто кем питается. Например, "зерно-мышь-еж". Кстати, животные впадают в спячку не только от холода, но и от жары. Кроме зимней бывает еще и летняя спячка. В нее впадают те животные, которые не могут поддерживать нужную им температуру тела в условиях высокой температуры и засухи. Это некоторые рыбы и амфибии, а также млекопитающие. Например, африканский еж и тенрек (мадагаскарский насекомоядный зверек). В летнюю спячку в июне месяце от жары впадает и песчаный суслик, который проживает в Средней Азии, Казахстане и в Поволжье. Самое удивительное, что его летняя спячка без перерыва переходит в зимнюю! И просыпается он только в феврале-апреле. То есть не спит этот суслик только 2-4 месяца в году!
Спячка бывает разная.
Глубоким сном, который ничем не прервать, спят совсем
немногие животные: это летучие мыши, ежи, суслики, хомяки, тушканчики, сони,
сурки. Знакомо ли вам выражение "Спит как сурок"? Так говорят именно
потому, что сурка из спячки вывести практически невозможно. В такой глубокой
спячке у животного снижается обмен веществ, температура падает до околонулевой (от +5 до -2 у сусликов по некоторым данным),
сердце начинает биться почти в 10 раз реже обычного, в 40 раз снижается частота
дыхания. Все это нужно для того, чтобы животное тратило как можно меньше
энергии. Оно, словно компьютер или телефон, который "уходит" в ждущий
режим, живет в экономном режиме. Это
состояние собственно и называется настоящей спячкой. 
Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что спячка нужна животным в качестве сезонного приспособления к неблагоприятным условиям окружающей среды. Одни звери переходят на другой корм, а другие - впадают в спячку.
Задание: Посмотрите на картинку с зимним лесом и отыщите на
ней всех животных. Кто из них находится в спячке? (Чтобы картинка открылась в полном размере,
ее надо открыть в новом окне,
"кликнув" по ней правой кнопкой мыши). При желании, эту картинку
можно распечатать и дать ребенку раскрасить. 
Все животные без исключения предпочитают активному бодрствованию покой, ночной или дневной. Особенно они любят впадать в или каталепсию. В странах с климатом холодным и умеренным привычное времяпрепровождение животных – полугодовая зимняя спячка.
Спячка – это наследственная реакция живых организмов на перепады температур, сформировавшаяся миллионы лет назад.
Пережить эти перепады было можно, лишь научившись регулировать свою собственную температуру при наступлении холодов или жары. От умения переспать тяжелое время зависела жизнь животного.
Так природа позаботилась о своих созданиях – это умение им пригодится, если климат на Земле снова изменится.
Спячка характеризуется замедлением и обмена веществ у животных в периоды, когда пища малодоступна, а значит невозможно сохранять активность и высокий уровень метаболизма.
Подготовка к спячке
Готовясь к длительному сну, животные накапливают запасы питательных веществ, их вес за счет жира может увеличиться на 40%, а также запасают корм. Питание в подготовительный период богато жирными кислотами, повышающими иммунитет и устойчивость к длительному оцепенению.
Грызуны располагаются на зимовку семьями или в одиночку. Норы, которые они прорывают, могут тянуться внутрь на три и более метра. В них устраиваются склады зерен, орехов и семечек для поддержания жизненных сил.
Укрытие (дупло, пещера, нора) подбирается с учетом безопасности, защищенности от хищников, и микроклимата: температура убежища должна быть немного выше нуля, даже при сильных морозах снаружи.
Животные по способу поддержания температуры тела подразделяются на:
- Эндотермных , сохраняющих за счет внутренних ресурсов теплорегуляцию. К ним относятся все теплокровные организмы: млекопитающие, птицы.
- Эктотермных , их температура зависит от окружающей среды. Относятся к ним холоднокровные организмы (пресмыкающиеся, земноводные, рыбы).
Виды спячек по длительности:
- Суточные (у летучих мышей и колибри).
Этот вид глубокого сна может происходить в любом сезоне, как у млекопитающих, так и у птиц. Физиологические процессы менее замедлены, чем при сезонной спячке. Температура тела опускается обычно до 18°С, в редких случаях - ниже 10°С, обмен веществ снижается на треть.
- Сезонные - зимние (гибернация) или летние (эстивация).
Зимняя (гибернация) спячка не является однородным состоянием и прерывается на короткие периоды «отогревания» организма: температура тела ненадолго повышается и усиливается энергообмен. Температура организма обычно понижается до 10°С и ниже. У длиннохвостых сусликов она опускается до 3°С. Обмен веществ составляет 5%, а иногда замедляется до 1% от нормального состояния.
- Нерегулярные , у белок и енотовидных собак, при наступлении неблагоприятных условий внезапно.
К слову, человек тоже может внезапно впадать в оцепенение, но при этом сохраняет сознание. Так проявляется тяжелое психическое расстройство двигательной функции.
почему животные впадают
Зимняя спячка
Зима – для многих животных нелегкое испытание. Перелетные птицы, чтобы попасть в теплые края, преодолевают огромные расстояния. Звери, которые не могут покинуть места с холодным климатом, приспосабливаются к смене времени года по-своему: они погружаются в сноподобное состояние.
При понижении температуры окружающей среды до пяти градусов тепла по Цельсию, спать укладываются жуки и бабочки, жабы и лягушки, ящерицы и змеи, медведи и ежи. Инфузории, амебы и водоросли, собираясь в большой шар, укутываются в предохранительную оболочку.
Зарываются в ил караси и карпы. Летучие мыши дремлют в пещерах по шесть месяцев, повиснув вниз головой.
Летняя спячка
Летняя спячка или диапауза (временная остановка развития, состояние физиологического покоя) обеспечивает выживание организмам в засушливые периоды года. Рыбы спят, укутавшись в ил на дне высохших водоемов. Черепахи и грызуны, лишенные корма, засыпают до зимы, когда от зноя высыхают болота и растения.
Некоторым обитателям тропиков также свойственно засыпать на длительный период: африканские ежи спят около трех месяцев, а насекомоядные Мадагаскара - около четырех.
Рекорд спячки побивают грызуны. Девять месяцев подряд спит суслик-песчаник. Впадая в конце июля в летнюю спячку, животное переходит в зимнюю, не просыпаясь.
Периодические пробуждения.
Некоторые животные время от времени выходят из состояния сна. Ученые точно не знают цель и причину такого поведения. Пробуждение может длиться от нескольких минут у мелких организмов до нескольких часов у крупных.
В спячку впада ет такое множество живых организмов, что перечислить всех очень сложно. Советский зоолог Н.И. Калабухов утверждал, что животных, находящихся зимой в состоянии оцепенения гораздо больше, чем бодрствующих.
Физиология спячки
Температура тела. Спящие животные теплее окружающего воздуха всего на доли градуса. Температура тела сони-полчка понижается с 38 градусов до 3,7 (в десять раз!). У некоторых видов она может понизиться до нуля и даже до минус пяти градусов по Цельсию.
Рыба даллия, редкая теплокровная среди рыб, засыпает, когда насквозь промерзают водоемы Чукотки. Если вмерзшую в кусок льда даллию положить в теплую воду, то, как только растает лед, рыба оживет. Благодаря уникальной глицериноподобной пропитке, в тканях даллии не образуются кристаллики льда, могущие разорвать мембраны клеток.
Гипотермическое состояние у всех прочих управляемо. Регуляторы мозга во главе с неутомимым гипоталамусом (отделом головного мозга, отвечающим за постоянство внутренней среды организма) вовремя включают жировой подогрев, чтобы температура тела не упала ниже критического уровня.
Обмен веществ во время спячки снижается у животных до 10-15% от нормы.
Дыхание у спящих млекопитающих снижается в 40 раз. У многих видов оно чередуется: учащенное поверхностное сменяется апноэ (отсутствием дыхания), длящимся больше часа, что вызывает кислородное голодание.
Газовый обмен – уменьшается в 10 раз. Еж, свернувшись в клубочек, делает еле уловимый вдох всего один раз в минуту.
Мозговая деятельность сохраняется только в гиппокампе, отделе соседнем с гипоталамусом.
Сердце замедляет частоту сокращений в минуту до 5-10 ударов, у ежа оно бьется даже при нулевой температуре тела. Это удивительно, ведь у животных, которые не впадают в спячку, сердце останавливается при 15-градусной температуре тела.
Кровяное давление снижается незначительно, от 20% до 40, так как вязкость крови из-за понижения температуры увеличивается. Благодаря повышенной вязкости крови сердце лучше снабжается «бурым жиром», источником энергии.
Гормональная система перестраивается перед спячкой на новый ритм: животное накапливает жир, ферменты, витамины, особенно витамин Е, тормозящий обмен веществ. Летом животные жиреют, наращивая к осени вес в три раза, а весной просыпаются худющие и ослабленные.
Интересен факт:
зимняя спячка бурого медведя, белки и луговой собачки не настоящая – они впадают в состояние поверхностного оцепенения. У них немного замедляется обмен веществ, температура тела, пульс и дыхание соответствуют уровню, типичному для нормального сна.
Большинство из них прячутся в своих укрытиях и поддерживают существование за счет запасов пищи и жировых запасов, собранных ими на этот случай.
Сознание у медведя во время спячки не отключается, его легко разбудить.
Плюсы и минусы спячки
К безусловным плюсам относится снижение энергозатрат животного: оно расходует всего 15% той энергии, которая понадобилась бы ему для поддержания нормальной температуры организма зимой при бодрствовании.
В течение 4-7 месяцев они могут существовать за счет накопленных запасов жира и других питательных элементов.
Недостатки: возможность погибнуть от иссушения или истощения, развитие атрофии мускулатуры скелета, снижение иммунитета, при экстремально низких температурах не исключено промерзание, беззащитность перед хищниками.
Исследования учеными механизмов спячки имеют практическую цель: формула химических веществ, погружающих животных в длительный анаб иоз, позволит проводить хирургические операции, охлаждая тело человека до необходимой температуры.
Источники: А.Борбели «Тайна сна», «Три трети жизни» А.М. Вейн, ru.wikipedia.org, Энциклопедия Кольера (Открытое общество. 2000).
Следующее красивое видео о птицах, которые не впадают зимой в анабиоз, а преодолевают тысячи километров, чтобы попасть в теплые страны:
Елена Вальве для проекта Сонная кантата
Впадают . Для этого они еще с осени подготавливают себе берлогу, выбирая безопасное место в естественных оврагах, небольших уютных пещерах или у корней огромных деревьев. Чтобы защититься от холодов, они утепляют свое лежбище сухим мхом, листьями, травой и пушистыми еловыми ветками.
Помимо этого, медведи в конце лета и осенью очень много едят, чтобы к зиме запасти как можно больше подкожного жира. В противном случае в середине зимы этого зверя может быть прервана сильным чувством голода, в результате чего по лесу будет шататься злой -шатун. Отличительная особенность медвежьей спячки состоит в незначительном понижении температуры тела. Кроме того, медведя довольно легко вывести из этого состояния.
Спят зимой хомяки, бурундуки и барсуки, однако сон их также довольно чуток. Кроме того, эти зверки просыпаются среди зимы, чтобы утолить чувство голода с помощью заготовленных еще с осени припасов. А суслики могут впадать в спячку не только зимой, но и летом. В последнем случае это обычно связано с отсутствием корма. Погружается в длительный зимний сон и енот-полоскун.
У сурков зимняя спячка продолжается от 4 до 6 месяцев, в зависимости от климата региона, в котором они проживают. В течение этого времени они не питаются, однако каждые три недели просыпаются примерно на 12-20 часов. Ученые объясняют это необходимостью стабилизации жизненных процессов. Тем не менее из спячки сурки выходят довольно упитанными.
А вот у ежей, змей и лягушек температура тела снижается во время спячки довольно сильно, а метаболизм значительно замедляется. Ежи устраивают себе глубокие зимовочные норы в земле, змеи – в почве ниже зоны промерзания, в глубоких трещинах скал и под пнями. Лягушки на зимовку закапываются в ил или ныряют в пруд. Температура их тела становится немного ниже, чем окружающей среды, что позволяет им выживать на протяжении нескольких зимних месяцев. В теплых странах лягушки также впадают в сезонное состояние анабиоза.
