stringtranslate.com

Летняя спячка

Улитки Theba pisana , зимующие на Foeniculum vulgare в Монбазене , Франция

Эстивация ( лат . aestas (лето); в американском английском также пишется как estivation ) — состояние покоя животных , похожее на спячку , хотя и происходит летом, а не зимой. Эстивация характеризуется бездеятельностью и пониженной скоростью метаболизма , которая наступает в ответ на высокие температуры и засушливые условия. [1] Она наступает в периоды жары и сухости, которые часто приходятся на летние месяцы.

Известно, что беспозвоночные и позвоночные животные входят в это состояние, чтобы избежать повреждений от высоких температур и риска высыхания . Как наземные, так и водные животные проходят через эстивацию. Ископаемые останки показывают, что эстивация могла развиться несколько сотен миллионов лет назад.

Физиология

Организмы, которые впадают в спячку, по-видимому, находятся в довольно «легком» состоянии покоя, поскольку их физиологическое состояние может быть быстро обращено вспять, и организм может быстро вернуться в нормальное состояние. Исследование, проведенное на Otala lactea , улитке, произрастающей в некоторых частях Европы и Северной Африки, показывает, что они могут просыпаться из состояния покоя в течение десяти минут после попадания во влажную среду.

Основными физиологическими и биохимическими проблемами для животного, впадающего в спячку, являются сохранение энергии, удержание воды в организме, нормирование использования накопленной энергии, обработка азотистых конечных продуктов и стабилизация органов, клеток и макромолекул . Это может быть довольно сложной задачей, поскольку высокие температуры и засушливые условия могут длиться месяцами, в некоторых случаях годами. Снижение скорости метаболизма во время спячки приводит к снижению синтеза и деградации макромолекул. Чтобы стабилизировать макромолекулы, животные, впадающие в спячку, усиливают антиоксидантную защиту и повышают уровень белков-шаперонов . Это широко используемая стратегия во всех формах гипометаболизма. Эти физиологические и биохимические проблемы, по-видимому, являются основными элементами гипометаболизма во всем животном мире. Другими словами, животные, впадающие в спячку, по-видимому, проходят почти те же физиологические процессы, что и животные, впадающие в спячку. [2]

Беспозвоночные

Представленные улитки Theba pisana , спящие на ряде столбов забора в Кадине, Южная Австралия
Многочисленные особи улитки Cernuella virgata в спячке на проволочной изгороди недалеко от Гланума на юге Франции .

Моллюски

Gastropoda : некоторые дышащие воздухом наземные улитки , включая виды родов Helix , Cernuella , Theba , Helicella , Achatina и Otala , обычно впадают в спячку в периоды жары. Некоторые виды перемещаются в затененную растительность или щебень. Другие взбираются на высокие растения, включая виды сельскохозяйственных культур, а также кустарники и деревья, а также взбираются на рукотворные конструкции, такие как столбы, заборы и т. д.

Их привычка лазать по растительности для спячки привела к тому, что несколько интродуцированных видов улиток были объявлены сельскохозяйственной вредной напастью.

Чтобы запечатать отверстие в раковине и предотвратить потерю воды, легочные наземные улитки выделяют мембрану из сухой слизи, называемую эпифрагмой . У некоторых видов, таких как Helix pomatia , этот барьер укреплен карбонатом кальция, и поэтому он внешне напоминает крышечку , за исключением того, что у него есть крошечное отверстие для некоторого обмена кислородом. [ необходима цитата ]

У улиток, впадающих в спячку, таких как Rhagada tescorum , [3] Sphincterochila boissieri и других, наблюдается снижение скорости метаболизма и уменьшение скорости потери воды .

Членистоногие

Insecta : Божьи коровки ( Coccinellidae ) впадают в спячку. [4] Другой тип жуков ( Blepharida rhois ) также впадает в спячку. Обычно они делают это, когда температура выше, и снова появляются в конце лета или начале осени. [5] Сообщается, что комары также впадают в спячку. [6] Ложные медовые муравьи хорошо известны своей активностью зимой и впадают в спячку в умеренном климате. Бабочки Богонг впадают в спячку летом, чтобы избежать жары и недостатка источников пищи. [7] Взрослые люцерновые долгоносики ( Hypera postica ) впадают в спячку летом на юго-востоке США, в течение которого их метаболизм, дыхание и нервная система показывают снижение активности. [8] [9]

Ракообразные : примером ракообразных, впадающих в спячку, является австралийский краб Austrothelphusa transversa, который впадает в спячку под землей во время сухого сезона . [10]

Позвоночные

Рептилии и амфибии

Летняя спячка была выдвинута в качестве наиболее вероятного объяснения того, почему этот терапсидный цинодонт Thrinaxodon liorhinus делил свою нору с темноспондильной амфибией Broomistega putterilli . [11]

Не млекопитающие животные, которые впадают в спячку, включают североамериканских пустынных черепах , крокодилов и саламандр . Некоторые амфибии (например, тростниковая жаба и большая сирена ) впадают в спячку во время жаркого сухого сезона, перемещаясь под землю, где прохладнее и влажнее. Калифорнийская красноногая лягушка может впадать в спячку, чтобы сохранить энергию, когда у нее мало пищи и воды. [12]

У лягушки , удерживающей воду, есть цикл летней спячки. Она зарывается в песчаную землю в секретируемый, водонепроницаемый слизистый кокон в периоды жаркой, сухой погоды. Австралийские аборигены обнаружили способ воспользоваться этим, выкопав одну из этих лягушек и сжав ее, заставив лягушку опорожнить свой мочевой пузырь. Эту разбавленную мочу — до половины стакана — можно выпить. Однако это приведет к смерти лягушки, которая не сможет выжить до следующего сезона дождей без воды, которую она запасла. [13]

Западная болотная черепаха впадает в спячку, чтобы пережить жаркое лето в эфемерных болотах, в которых она обитает. Она зарывается в различные среды, которые меняются в зависимости от местоположения и доступных субстратов. [14] Поскольку вид находится под угрозой исчезновения, зоопарк Перта начал программу по его сохранению и разведению. Однако смотрители зоопарка не знали о важности их цикла спячки и в течение первого летнего периода проводили еженедельные проверки животных. Это повторяющееся беспокойство было пагубным для здоровья животных, многие из которых значительно потеряли в весе, а некоторые умерли. Смотрители зоопарка быстро изменили свои процедуры и теперь оставляют своих черепах в неволе в покое во время их периода спячки. [ необходима цитата ]

Рыба

Африканские двоякодышащие рыбы также впадают в спячку [15] [16], как и саламандры .

Млекопитающие

Хотя это и относительно необычно, небольшое количество млекопитающих впадают в спячку. [17] Физиолог животных Катрин Даусманн из Университета Филиппа в Марбурге , Германия , и ее коллеги представили в издании Nature за 2004 год доказательства того, что мадагаскарский толстохвостый карликовый лемур впадает в спячку или впадает в спячку в небольшом дупле дерева в течение семи месяцев в году. [18] По данным зоопарка Окленда в Калифорнии, считается , что четырехпалые ежи впадают в спячку во время сухого сезона. [19]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Миллер, Уильям Чарльз (2007). Следы ископаемых: концепции, проблемы, перспективы. Elsevier. стр. 206. ISBN 978-0-444-52949-7.
  2. ^ Стори, Кеннет Б.; Стори, Джанет М. (2012). «Aestivation: signaling and hypometabolism». Журнал экспериментальной биологии . 215 (8): 1425–1433. doi : 10.1242/jeb.054403 . PMID  22496277.
  3. ^ Уизерс, Филипп; Педлер, Скотт; Гуппи, Майкл (1997). «Физиологические корректировки во время летней спячки австралийской наземной улитки Rhagada tescorum (Mollusca: Pulmonata: Camaenidae)». Australian Journal of Zoology . 45 (6): 599–611. doi :10.1071/ZO97009.
  4. ^ Хаген, Кеннет С. (1962). «Биология и экология хищных кокцинеллид». Annual Review of Entomology . 7 : 289–326. doi :10.1146/annurev.en.07.010162.001445.
  5. ^ Штраус, Шарон И. (1997). «Отсутствие доказательств локальной адаптации к отдельным клонам растений или месту у мобильного специализированного травоядного». Oecologia . 110 (1): 77–85. ISSN  0029-8549.
  6. ^ Чарлвуд, Дж. Д.; Видж, Р.; Биллингсли, П. Ф. (2000). «Убежища комаров, переносящих малярию, в сухой саванновой зоне Восточной Африки в сухой сезон». Американский журнал тропической медицины и гигиены . 62 (6): 726–732. doi : 10.4269/ajtmh.2000.62.726 . PMID  11304064.
  7. ^ Common, IFB (1954). «Исследование экологии взрослой моли-богонга, Agrotis infusa (Boisd) (Lepidoptera: Noctuidae), с особым акцентом на ее поведение во время миграции и летней спячки». Australian Journal of Zoology . 2 (2): 223–263. doi :10.1071/zo9540223.
  8. ^ Каннингем, РК; Томбес, А.С. (август 1966 г.). «Система сукцинатоксидазы у долгоносика люцерны Hypera postica во время летней спячки (летней диапаузы)». Сравнительная биохимия и физиология . 18 (4): 725–733. doi :10.1016/0010-406x(66)90207-6. ISSN  0010-406X. PMID  5967408.
  9. ^ Кутина, ФА; Томбес, А.С. (26 ноября 1966 г.). «Биоэлектрическая активность центральной нервной системы у нормальных и диапаузирующих люцерновых долгоносиков». Nature . 212 (5065): 956–957. Bibcode :1966Natur.212..956K. doi :10.1038/212956a0. ISSN  0028-0836. PMID  6003744. S2CID  4205279.
  10. ^ Уолтем, Натан Дж. (2016). «Раскрытие истории жизни пресноводного внутреннего краба Austrothelphusa transversa в сезонных тропических речных водосборах». Australian Zoologist . 38 (2): 217–222. doi : 10.7882/az.2016.034 .
  11. ^ Фернандес, В.; Абдала, Ф.; Карлсон, К. Дж.; Кук, Д. К.; Рубидж, Б. С.; Йейтс, А.; Таффоро, П. (2013). Батлер, Ричард Дж. (ред.). «Синхротрон выявляет странную пару раннего триаса: травмированная амфибия и летняя терапсида делят нору». PLOS ONE . 8 (6): e64978. Bibcode : 2013PLoSO...864978F. doi : 10.1371/journal.pone.0064978 . PMC 3689844. PMID  23805181 . 
  12. ^ Мур, Боб (29 сентября 2009 г.). «Estivation: The Survival Siesta». Audubon Guides . Архивировано из оригинала 21 ноября 2018 г. Получено 5 сентября 2012 г.
  13. ^ Pough, FH; Andrews, RM; Cadle, JE; Crump, ML; Savitzky, AH; Wells, KD (2001). Герпетология, второе издание . Верхняя Сэддл-Ривер, Нью-Джерси: Prentice Hall.
  14. ^ Бербридж, Эндрю; Кухлинг, Джеральд (2004). План восстановления западной болотной черепахи (Pseudemydura umbrina) (PDF) (3-е изд.). Перт, Западная Австралия: Департамент охраны природы и землепользования . Получено 26 ноября 2015 г.
  15. ^ Делани, РГ; Лахири, С.; Фишман, А.П. (1974). «Летняя спячка африканской двоякодышащей рыбы Protopterus aethiopicus: сердечно-сосудистые и респираторные функции» (PDF) . Журнал экспериментальной биологии . 61 (1): 111–128. doi :10.1242/jeb.61.1.111. PMID  4411892.
  16. ^ Фишман, AP; Галанте, RJ; Винокур, A.; Пак, AI (1992). «Лестница у африканских двоякодышащих рыб». Proc. Am. Philos. Soc. 136 (1): 61–72. JSTOR  986798.
  17. ^ Макнаб, Брайан Кит (2002). Физиологическая экология позвоночных: взгляд с точки зрения энергетики. Cornell University Press. стр. 388. ISBN 978-0-8014-3913-1.
  18. ^ Даусманн, Катрин Х.; Глос, Джулиан; Ганцхорн, Йорг У.; Хельдмайер, Герхард (2004). «Физиология: спячка у тропических приматов». Nature . 429 (6994): 825–826. Bibcode :2004Natur.429..825D. doi :10.1038/429825a. PMID  15215852. S2CID  4366123.
  19. ^ "Восточноафриканский ёж". Оклендский зоопарк . Архивировано из оригинала 7 августа 2016 года . Получено 5 сентября 2012 года .

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Летняя спячка .
Найдите значение слова «летняя спячка» в Викисловаре, бесплатном словаре.