Значнасць мiнеральнага стрававання.

Запасы корма

Приспособление, обеспечивающее переживание неблагоприятных сезонных условий жизни, — собирание запасов корма. Оно в разной мере свойственно разным млекопитающим.

Не запасают корм классические кочевники — номады: китообразные, ластоногие, летучие мыши, копытные и млекопитающие, впадающие в спячку. В зачаточной форме это наблюдается у насекомоядных. Некоторые землеройки, например североамериканские короткохвостые землеройки (Blarina), делают лишь небольшие запасы из беспозвоночных. Наши выхухоли складывают в норах некоторое количество двустворчатых моллюсков. Местами кроты собирают запасы земляных червей. Некоторое время черви остаются живыми, так как укусы кротов в головном отделе червей лишают их способности двигаться. В ходах обнаруживали запасы по 100—300, а в отдельных случаях и до 1000 червей.

Более распространено захоронение излишней добычи у хищных. Ласки и горностаи собирают по 20—30 полевок и мышей, черные хори складывают подо льдом по нескольку десятков лягушек, норки — по нескольку килограммов рыбы. Более крупные хищники (куницы, росомахи, кошки, медведи) прячут остатки добычи в укромных местах, под упавшими деревьями, под камнями. Леопарды нередко укрывают часть добычи в ветвях деревьев.

Особенностью запасания корма хищниками служит то, что для его захоронения не сооружается специальных кладовых, запасом пользуется только одна особь, соорудившая его. В целом запасы служат лишь малым подспорьем для переживания малокормного периода, и они не могут предотвратить вдруг наступившую бескормицу.

По-иному запасают корм различные грызуны и пищухи, хотя и в этом случае наблюдается разная степень совершенства запасания и его значения. Летяги собирают по нескольку десятков граммов концевых веточек и сережек ольхи и березы, которые они складывают в дупла. Белки захоранивают в опавших листьях, в дуплах и в земле желуди и орехи. Они развешивают также грибы на ветках деревьев.

Одна белка в темно-хвойной тайге запасает до 150—300 грибов, а в ленточных борах Западной Сибири, где кормовые условия хуже, чем в тайге, до 1500—2000 грибов, преимущественно маслят. Сделанные белкой запасы используются многими особями этого вида.

В Восточной Сибири и на Камчатке большие запасы корневищ, клубней и семян (до 15 кг) делает маленький зверек полевка-экономка.

В западных частях ареала этого вида, где зима менее продолжительная и мягкая, эта полевка запасов не делает. То же наблюдается и у водяной полевки, делающей большие запасы на востоке ареала (в Якутии) и почти не делающей их в западных районах распространения. Большие запасы на зиму корма в виде травы и луковиц лука делает обитатель континентальных степей Забайкалья и Северной Монголии — полевка Брандта.

Большая песчанка и пищухи запасают траву или высушенное сено, складывают их в норы, под наземные укрытия или на поверхности земли стожками. Бобры собирают на зиму запасы веточного корма, который чаще убирают в воду около гнезда, реже складывают вне воды. Находили запасы веток объемом до 20 м3.

Характерными особенностями запасания служат множественность запасов, обеспечивающих зверей кормом в голодный период, устройство специальных хранилищ для запасенного корма и коллективное, чаще семейное его употребление.

Корм запасают и немногие виды зверей, впадающих на зиму в спячку. Таковы бурундуки и сибирские длиннохвостые суслики. Собранный в местах спячки корм используется этими видами весной, когда пробудившиеся зверьки еще не обеспечены вновь появившейся пищей.

Приспособления млекопитающих к переживанию сезонных неблагоприятных условий жизни более разнообразны и совершенны, чем у других позвоночных. Особого внимания заслуживает собирание запасов корма. Из числа других позвоночных только немногие филогенетически молодые и прогрессивные группы птиц (воробьиные, совы, дятлы) собирают на зиму корм, но размеры запасов и приспособительное значение этой деятельности у них сравнительно с млекопитающими ничтожно.

Периодические явления в жизни млекопитающих

Некоторые животные выработали приспособления, позволяющие переживать неблагоприятные периоды. К ним относятся спячка и зимний сон.

Зимний сон - это такое состояние животного, при котором происходит замедленный обмен веществ. Однако этот сон не исключает чувственной связи организма с внешними условиями. Температура тела понижается незначительно, животное в любой момент способно к активной деятельности. Это состояние можно сравнить с обычным, но более продолжительным сном при замедленных процессах обмена. Такая особенность наблюдается у медведей и енотовидных собак.

Спячка заключается в состоянии более глубокого оцепенения, при котором температура тела резко понижается, дыхание не ощущается, сердцебиение не прослушивается. Животное находится в состоянии анабиоза и совершенно не реагирует на болевые раздражения. Даже температурные влияния до определенного предела не оказывают действия. В спячку впадают ежи, сони, летучие мыши, суслики, сурки, тушканчики, бурундуки и другие животные. Обычно спячка происходит один раз в году, но бывает дважды - зимой и летом. Летние спячки у сусликов вызываются недостатком влаги в засушливых районах. В спячку и зимний сон могут залегать животные, которые накопили достаточное количество жира.

Спячка

Спячка, 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.

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.

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. Во время оцепенения происходит не только снижение температуры тела и интенсивности метаболизма. Значительно сокращается частота сердечных сокращений - до 5-10 ударов в минуту. Хотя минутный сердечный выброс может уменьшиться на 98%, кровяное давление падает всего на 20-40%, поскольку со снижением температуры увеличивается вязкость крови. Более того, кровоснабжение сердца и т.н.«бурого жира», служащего источником энергии, даже улучшается. Дыхание у многих видов в состоянии спячки не равномерное, а состоит из чередующихся периодов полипноэ (учащенного поверхностного дыхания) и апноэ (отсутствия дыхания), которое может длиться более часа; в результате резко снижается поступление кислорода в организм.

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.

Убежища млекопитающих

Одной из особенностей, которая позволяет млекопитающим переживать неблагоприятные периоды, является способность использовать убежища или создавать их. Эта способность выражается в формах использования и создания микроклиматических и микроэкологических условий, т.е. условий, которые резко отличаются от условий окружающей среды.

Убежища служат не только укрытиями от непогоды и врагов, но и местами, в которых проходит ответственный период размножения -выкармливание детенышей. У разных млекопитающих проявляется разный приспособительный характер в использовании и постройке временных или постоянных убежищ.

Все убежища можно подразделить на простые (логово, например у волков) и более сложные закрытые убежища. Первое представляет собой естественное укрытие в виде простого углубления или маленькой полянки в кустарнике, выбранное зверем для временного пребывания или на период выкармливания молодняка. Во втором случае используются естественные укрытия (дупла, ниши в корнях, кучи валежника, углубления в земле и другие), или специально построенные жилища (гнезда, норы, хатки и прочее).

Норы бывают различными - иногда это простое углубление в земле, а иногда это сложнейший лабиринт. Простые норы представлены в виде траншей, оканчивающихся жилой камерой (мыши, полевки, горностаи, хорьки и др.). В сложных норах имеется много закрытых и открытых разветвлений, отнорков, временных и жилых камер, запасных выходов и входов. Здесь имеются кладовые, уборные, вентиляционные отдушины и другие помещения (бобры, ондатры, выхухоли, барсуки, хомяки, песцы.

Значнасць мiнеральнага стрававання.

Минеральное питание – усвоение животными минеральных веществ рациона, необходимых для нормальной жизнедеятельности организма. Минер, вещества участвуют во всех физиол. процессах организма. Они необходимы для роста животного, особенно костной ткани. При их участии связывается и разносится по телу кислород воздуха и выводится углекислый газ, поддерживается осмотическое давление в клетках, необходимое для всасывания и усвоения питательных веществ, создаётся слабощелочная реакция крови и тканевых соков и регулируется кислотно-щелочное равновесие, активизируются действия ферментов, гормонов и витаминов. Минер, вещества обезвреживают продукты распада и способствуют их выведению из организма. В зависимости от количества их в теле, минер, вещества делят на макроэлементы, содержащиеся от целых до сотых долей процента (кальций, фосфор, натрий, калий, хлор, магний, железо, сера), и на микроэлементы — от тысячных до стотысячных долей процента (важнейшее значение в жизнедеятельности ж-ного организма имеют кобальт, медь, марганец, цинк, иод и др.).После сжигания тканей животных в золе обнаруживается 99,6% макроэлементов и 0,4% микроэлементов. Около 65—70% всех минер, веществ в организме составляют кальций и фосфор (оптим. их соотношение у взрослых животных 2:1, у растущих — 1,5:1 или 1:1). Каждый минеральный элемент выполняет определенные функции, но между отдельными элементами существует тесная взаимосвязь — синергическая (железа и меди, цинка и кобальта, кальция и магния) или антагонистическая (цинка и меди, цинка и железа, железа и кобальта, марганца и железа, натрия и калия). Одни минеральные вещества усиливают действие витаминов, другие тормозят. Обогащение рационов селеном снижает потребность животных в витамине Е, обогащение кобальтом — в витамине В₁₂. В процессе жизненных отправлений минер. в-ва постоянно выводятся из организма, поэтому при организации кормления учитывают потребность в них животных и содержание их в кормах. Наивысшая потребность в минеральных веществах — у растущих и высокопродуктивных животных. Недостаток или избыток минер, веществ в рационе, нарушение кальциево-фосфорного или натриево-калиевого соотношений вызывают нарушения обмена веществ различные заболевания животных.

Необходимость поддержания минерального состава постоянно вызывает у оленей поиск солонцов. Лоси в природе еженедельно посещают места выхода скопления соли в почве. При содержании в неволе рацион оленей состоит из 50 % веточного корма и 50 % сена или травы.

В качестве источника солей и микроэлементов оленям предлагают (в смеси с овощами и зерновыми кормами или отдельно) сухие водоросли - ламинарию, агаровые и некоторые другие, в качестве белковой добавки - соевый шрот, горох в варёном виде.

(Георгиевский В. И., Анненков Б. Н.. Самохин В. Т., Минеральное питание животных, М., 1979; Рекомендации по минеральному питанию сельскохозяйственных животных, М., 1985.)