Спячка у животных

Среди приспособлений, при помощи которых животные переживают неблагоприятные для них условия существования, важное место занимает временный переход в состояние покоя (латентное состояние). Все животные в большей или меньшей степени способны в течение очень короткого срока переносить неблагоприятные условия без специальных приспособлений. 

Стенотермный — существующий в условиях слабых колебаний температуры, от греческих слов stenos — узкий и termos — тепло. Противоположный термин—эвритермный, eurys— широкий.

Гипергалинные — существующие в условиях повышенной солености; hiper — сверх, halos (греч.) — соленый. Противоположный термин — олигогалинный; oligo (греч.) — мало.

Стенооксибионтные — требующие для существования строго определенного снабжения кислородом, от греческих слов stenos —узкий, oxys — кислый, bios — жизнь. Противоположный термин — эвриоксибионтный, от eurys — широкий.

Правда, клещи, клопы и некоторые другие кровососущие животные могут обходиться без пищи в течение очень длительного времени, даже нескольких лет, но это редкое исключение. Способность сохранять жизнь при наступлении неблагоприятных условий значительно расширяется переходом в нежизнедеятельное состояние, в стадию покоя — зимующие яйца, цисты, споры, спячка, анабиоз.

Формирование этих образований может наступать или при изменении условий среды в неблагоприятную сторону, или связано у паразитических форм с выходом во внешнюю среду. В северных и умеренных широтах многие животные впадают в спячку в зимнее время, а в жарких и сухих странах — в период летней засухи.

Зимние, или покоящиеся, яйца свойственны очень многим пресноводным микроскопическим животным — коловраткам, ластоногим и ветвистоусым ракообразным, которые способны переносить высыхание окружающей среды и низкую (зимнюю) температуру. Яйца глистов также могут длительное время находиться во внешней среде в покоящемся состоянии. Яйца рачка Artemia salina сохраняют жизнеспособность в течение 9 лет. Сходного типа образования имеются у пресноводных губок и мшанок (геммулыи склеробласты), но это не яйца, а многоклеточные комплексы.

Иного типа образования — споры и цисты. Первые свойственны споровикам и входят в их цикл как определенная стадия развития, связанная обычно с выходом во внешнюю среду, и поэтому у кровяных споровиков, которые никогда не оказываются во внешней среде, стадия споры утрачивается.

Многие пресноводные простейшие (корненожки и инфузории) и микроскопические многоклеточные (тихоходки, нематоды, коловратки и некоторые другие) в случае наступления неблагоприятных условий способны выделять оболочки и переходить на длительное время в состояние покоя. Нередко при этом можно различить две оболочки цисты — эндоцисту, очень тонкую и обладающую большой химической стойкостью, и э к з о цисту, обладающую механической прочностью.

При образовании цист у простейших наблюдаются существенные изменения в протоплазме — выделяется большое количество воды, протоплазма густеет, теряются реснички и т. п. Видимо, такого же характера изменения происходят и при образовании любых стадий покоя.

Эти изменения дают организмам возможность переносить сильное повышение и понижение температуры, высыхание, понижение количества кислорода. Мелкие нематоды и тихоходки (Tardigrada) в состоянии цист могут переносить временный нагрев до 150° С выше нуля и охлаждение до 270° С ниже нуля.

Споры многих бактерий, коловраток, тихоходок и некоторых нематод в сильно высушенном состоянии могут переносить охлаждение до температуры жидкого воздуха и даже до—250° С. Многие насекомые, млекопитающие и другие животные могут переносить в состоянии переохлаждения (но не замерзания) температуру ниже нуля: у сусликов до —0,2°С, у летучих мышей до 1—2° Сит. п., не погибая даже при длительном пребывании в этой температуре. Все описанные стадии покоя имеют и другое биологическое значение: в виде спор и цист простейшие в высушенном состоянии переносятся на большие расстояния и таким образом расселяются.

Поэтому среди образующих цисты простейших наблюдается нередко космополитизм. Космополитизмом в биологии называют очень широкое распространение в пределах своего основного биотопа, от греческих слов cosmos — мир и polyteien — гражданин. 

Явление перехода в недеятельное состояние (спячка, анабиоз) известно и у многих выше стоящих по уровню развития организмов—у высших червей, моллюсков, насекомых и у всех классов позвоночных — без образования спор и цист, причем степень перехода в покоящееся состояние (спячки, как это иногда называют) бывает различна. Для растений и некоторых животных переход в такое состояние дает основание говорить о полной приостановке жизненных процессов, но мнения ученых по этому вопросу расходятся: одни считают, что полный перерыв жизненного обмена невозможен, другие считают, что возможен. Какие же явления сопровождают переход в спячку?

Прежде всего потеря огромного количества воды иногда почти до полного ее отсутствия. Дождевые черви и наземные моллюски могут при высыхании терять до 80% и более воды и сохранять способность к «оживанию». Наиболее способные к высыханию земноводные и пресмыкающиеся теряют до 50% воды.

Во время спячки все процессы жизнедеятельности организма замедляются (дыхание, выделение) или даже приостанавливаются (питание). Ранее предполагали, что при полном промерзании организма (лягушки, рыбы, насекомые) он может оживать, как часы с остановленным маятником, если он вновь пущен. Однако крупные специалисты в этом вопросе П. Ю. Шмидт и Н. И. Калабухов утверждают, что полное замерзание жидкостей тела всегда убивает организм.