Хто як зимує?
Є тритони, жаби, черепахи та змії, які можуть безболісно замерзати та твердніти так, що їхні внутрішні органи пронизуються кристалами льоду. Це незвичайно, тому що лід, що утворюється в кровоносних судинах тварини, повинен або їх розривати, або безнадійно розтягувати. І головне - замерзла вода стає недоступною для клітин, і вони можуть загинути від зневоднення.
Але ось, наприклад, американська лісова жаба. Коли при охолодженні лід утворюється в пальцях її лап і шкіри, вона наповнює свої тканини глюкозою. Це захищає їх від пошкодження. Навіть якби людина могла накачати стільки глюкози у свої тканини, її високий рівень викликав би діабетичну кому і смерть. У жаби надлишок цукру теж викликає кому: обмін речовин у клітинах майже зупиняється. Але це не шкодить амфібіям. Навесні вони відтають і під час руху спалюють глюкозу, як пальне.
Із замороженим сибірським кутазубом стався разючий випадок: його знайшли у вічній мерзлоті на глибині одинадцяти метрів. А знахідка розтанула і ожила. Радіовуглецевий аналіз показав, що вуглезуб пролежав у мерзлоті близько дев`яноста років.
Є і тварини, тіло яких може сильно охолоджуватися, а при цьому льоду не утворюється. Деякі арктичні комахи бадьоро переносять п`ятдесятиградусний мороз: вони видаляють зі свого тіла пил або бактерії, навколо яких можуть наростати кристали льоду.
З ссавців безболісно охолоджується довгохвостий ховрах, у якого в зимову сплячку температура тіла може впасти нижче точки замерзання. І жодних кристалів. Але як це у нього виходить - поки що невідомо.
Уже образна підв`язувальна змія останньої з американських змій іде на зиму в укриття і першою при потеплінні з нього виходить. Вона зимує в кам`янистих ущелинах при 4-5 градусах тепла. Биття її серця сповільнюється до 6 ударів за хвилину (у десять разів рідше, ніж у літній сонячний день).
У мороз підв`язувальні змії теж можуть перетворюватися на лід. Але навіть після одного або двох днів у "морозилці" тепле сонце оживляє рептилію.
Підв`язувальні змії зимують і у воді: описаний випадок, коли сотні змій заповзали восени в цистерну і чекали, доки вона наповниться водою. Ймовірно, шкіра змії, на зразок легені, витягує кисень з води. Звичайно, це дуже мало: серце тварини б`ється лише раз на хвилину, а обмін речовин сильно сповільнюється. Як довго зимують під землею ссавці, що риють, залежить від того, наскільки холодно зовні. Але і взимку час від часу температура їхнього тіла піднімається майже з нуля до нормальної, і вони прокидаються на кілька годин або навіть на цілий день. Як часто прокидається гризун перогнат, що зимує разом із запасом їжі? Американський дослідник залишав перогнату 800 грамів насіння, і він прокидався щодня. Коли ж насіння давали лише 100 грамів - той дрімав по п`ять днів поспіль.
Але навіщо взагалі прокидатися? Адже сплячка має зберігати енергію, а 80 – 90 її відсотків тварини взимку витрачають, саме коли прокидаються. Можливо, вони просто бояться проспати весну. Наприклад, коли прокидається земляна білка Белдінга, вона відразу поспішає помацати земляний затор, що закриває вхід у нору. Тепла земля означає прихід весни. Коли в експериментах пробку нагрівали, білки відразу рили хід назовні. Причому з наближенням весни білки прокидаються все частіше. Можливо, їх будить не тільки біологічний годинник, але і отруйні речовини, що накопичилися в організмі, які треба брешемо від часу видаляти.
Пір`я з пухом, шерсть, шар підшкірного жиру - майже всі тварини холодних країв мають якийсь захист від морозу. Деякі гризуни, землерийки та кролики виробляють при похолоданні особливу речовину, що називається коричневим салом. Воно дає багато енергії, тому що насичене мітохондріями – мікроскопічними пристроями в клітинах, чиє єдине завдання – перетворювати їжу на тепло. Від них і колір коричневий.
У інших тварин є так звана чудова мережа вен і артерій, якою тепла кров йде в ті місця, де тіло охолоджують холодне повітря або вода, наприклад, на плавники у кита або лапи у качки.
Така сама мережа є й у комахи совки, яка навіть може літати на морозі. До того ж тіло її вкрите вовною, Повітряні мішки відокремлюють теплі груди совки від холодного черевця. Нарешті, ця комаха здатна виробляти власне тепло.
При відпочинку совка може і охолоджуватися, але щоб заробили її літальні м`язи, вона повинна розігрітися приблизно до 26 градусів. І тоді совка починає тремтіти. Зменшуються всі м`язи, а вона нікуди не летить. Зате виробляє багато тепла та розігрівається. В`юркові птахи теж тремтять, причому, можна сказати, тремтять усю зиму, за винятком того часу, коли летять. Чижі взимку джгут в основному вже не вуглеводи, а жири: так вони можуть тремтіти довше. Причому, якщо не дуже холодно, тремтять лише деякі м`язи, але вже в сильний мороз починають тремтіти всі інші. В американському місті Солт-Лейк-Сіті стався дивовижний випадок. Дворічна дівчинка впала в холодну річку. На той час, коли її витягли, вона пробула під водою більше години. Дитина не дихала, а температура її тіла була 19 градусів. І проте ж у лікарні її зуміли пожвавити.
Мабуть, п`ятиградусна вода, охолодивши дівчинку, призупинила обмін речовин – це її й врятувало. Допоміг рефлекс комахи, що пірнає: у багатьох людей, і особливо у дітей, коли на обличчя потрапляє холодна вода, пульс уповільнюється, тиск крові підвищується, а струм її скорочується на всі органи, крім серця і мозку. Це якийсь залишок еволюції. Коли тюлень, бобр чи якась інша водна тварина пірнає, вона припиняє дихати, а пульс її сповільнюється. Тюлень уповільнює пульс від 100 ударів за хвилину до 6, і навантаження на серце зменшується.
Для відчуття холоду у людини є особливі нерви. Якщо тіло охолоджується нижче за нормальну температуру, вони подають сигнал. Тоді по команді з мозку скорочуються кровоносні судини, і на поверхню тіла надходить менше крові: втрати тепла зменшуються. Водночас кров йде всередину, до життєвих органів.
Якщо треба, то лоток крові, наприклад, до пальця може скоротитися до сотої частки. Але так довго не протягнути пальця, відбудеться обмороження. Тому охолоджене тіло іноді розширює свої кровоносні судини і посилає тепло і кисень на допомогу кінцівкам, що замерзають.
