Кой зимува?
Има тритони, жаби, костенурки и змии, които могат безболезнено да замръзнат и да се втвърдят, така че вътрешните им органи да бъдат пронизани от ледени кристали. Това е необичайно, защото ледът, който се образува в кръвоносните съдове на животното, трябва или да ги разкъса, или безнадеждно да ги разтегне. И най-важното е, че замразената вода става недостъпна за клетките и те могат да умрат от дехидратация.
Но ето, например, американската горска жаба. Когато в пръстите на краката и кожата й се образува лед, докато се охлажда, тя изпълва тъканите си с глюкоза. Това ги предпазва от повреда. Дори ако човек може да изпомпва толкова много глюкоза в тъканите си, високите нива биха довели до диабетна кома и смърт. При жаба излишната захар също причинява кома: метаболизмът в клетките почти спира. Но не вреди на земноводни. През пролетта те се размразяват и при движение изгарят глюкозата като гориво.
Невероятен инцидент се случи със замръзнал сибирски саламандър: той беше намерен във вечна замръзване на дълбочина от единадесет метра. И находката се размрази и оживя. Радиовъглеродният анализ показа, че саламандърът е лежал във вечната замръзване около деветдесет години.
Има и животни, чието тяло може да бъде много хладно, но не се образува лед. Някои арктически насекоми процъфтяват при 50-градусова слана: премахват прах или бактерии от телата си, около които могат да растат ледени кристали.
От бозайниците безболезнено се охлажда земната катерица с дълга опашка, при която по време на хибернация температурата на тялото може да падне под точката на замръзване. И без кристали. Но как го прави, все още не се знае.
Вече оформената жартиерна змия е последната от американските змии, която отива в подслон за зимата и е първата, която излиза от нея, когато стане по-топло. Зимува в скалисти пукнатини при 4 - 5 градуса по Целзий. Сърцето й се забавя до 6 удара в минута (десет пъти по-малко, отколкото в слънчев летен ден).
При слана жартиерните змии също могат да се превърнат в лед. Но дори и след един-два дни в "фризер" топлото слънце съживява влечугото.
Жартиерните змии също зимуват във вода: описан е случай, когато стотици змии пълзяха в цистерна през есента и чакаха да се напълни с вода. Вероятно кожата на змията, подобно на бял дроб, извлича кислород от водата. Разбира се, това е много малко: сърцето на животното бие само веднъж в минута и метаболизмът се забавя значително. Колко дълго зимуват под земята ровещите се бозайници зависи от това колко студено е навън. Но дори и през зимата от време на време телесната им температура се повишава от почти нула до нормална и те се събуждат за няколко часа или дори за цял ден. Колко често се събужда гризач-перогнат, зимувайки заедно с запас от храна? Американски изследовател е оставил 800 грама семена и той се събужда всеки ден. Когато му дадоха само 100 грама семена, той дреме пет дни подред.
Но защо изобщо да се събуждам? В крайна сметка хибернацията трябва да пести енергия, а животните изразходват 80 - 90 процента от нея през зимата, точно когато се събудят. Може би просто се страхуват да преспят пролетта. Например, когато земната катерица на Белдинг се събуди, тя веднага бърза да докосне земната тапа, която затваря входа на дупката. Топлината на земята означава идването на пролетта. Когато коркът беше нагрят в експерименти, протеините веднага изкопаха пътя си. И с наближаването на пролетта катериците се събуждат все по-често. Може би те се събуждат не само от биологичния часовник, но и от натрупаните в тялото токсични вещества, които трябва да се отстраняват от време на време.
Пера с пух, вълна, слой подкожна мазнина - почти всички животни от студените райони имат някаква защита от замръзване. Някои гризачи, землеройки и зайци произвеждат специално вещество, наречено кафява мазнина, когато стане студено. Той осигурява много енергия, защото е наситен с митохондрии – микроскопични устройства в клетките, чиято единствена работа е да превръщат храната в топлина. От тях и кафявият цвят.
Други животни имат така наречената прекрасна мрежа от вени и артерии, през които топла кръв отива до онези места, където тялото се охлажда от студен въздух или вода, например върху перките на кит или лапите на патица.
Същата мрежа има и лъжицата, която дори може да лети в студа. Освен това тялото й е покрито с вълна, въздушните торбички отделят топлия гръден кош на лъжичката от студения корем. И накрая, това насекомо е в състояние да генерира собствена топлина.
При почивка лъжицата може да изстине, но за да заработят летящите му мускули трябва да се затопли до около 26 градуса. И тогава лъжичката започва да трепери. Всички мускули се свиват, но тя не лети никъде. Но произвежда много топлина и загрява. Чинките също треперят и, може да се каже, треперят цяла зима, освен когато летят. Кожухите през зимата изгарят предимно не въглехидрати, а мазнини: по този начин те могат да треперят по-дълго. Освен това, ако не е твърде студено, само някои мускули треперят, но при силен студ всички останали започват да треперят. Удивителен инцидент се случи в американския град Солт Лейк Сити. Двегодишно момиченце падна в студена река. Докато я извадиха, тя беше под вода повече от час. Детето не дишало, а телесната му температура била 19 градуса. И все пак в болницата успяха да я съживят.
Очевидно петградусовата вода, след като охлади момичето, спря метаболизма й - това я спаси. Рефлексът на гмуркащо насекомо помогна: при много хора и особено при деца, когато студена вода попадне върху лицето, пулсът се забавя, кръвното налягане се повишава и токът му се намалява до всички органи с изключение на сърцето и мозъка. Това е някакъв остатък от еволюцията. Когато тюлен, бобър или друго водно животно се гмурка, той спира да диша и пулсът му се забавя. Уплътнението забавя пулса от 100 удара в минута до 6 и натоварването на сърцето намалява.
За усещането за студ човек има специални нерви. Ако тялото се охлади под нормалната температура, те дават сигнал. След това, по команда на мозъка, кръвоносните съдове се свиват и по-малко кръв тече към повърхността на тялото: загубата на топлина намалява. В същото време кръвта отива вътре, към жизненоважните органи.
Ако е необходимо, тогава тавата за кръв, например, до пръста може да бъде намалена до стотна. Но не можете да протягате пръста си толкова дълго, ще се получи измръзване. Следователно охладеното тяло от време на време разширява кръвоносните си съдове и изпраща топлина и кислород, за да помогне за замръзването на крайниците.
