Эстивация ( лат . aestas (лето); также пишется как estivation в американском английском ) — это состояние покоя животных , похожее на спячку , хотя оно происходит летом, а не зимой. Летний период характеризуется малоподвижностью и пониженной скоростью обмена веществ , что наступает в ответ на высокие температуры и засушливые условия. [1] Это происходит в периоды жары и засухи, часто в летние месяцы.
Известно, что беспозвоночные и позвоночные животные входят в это состояние, чтобы избежать повреждений от высоких температур и риска высыхания . Летний период испытывают как наземные, так и водные животные. Ископаемые останки предполагают, что эстивация могла возникнуть несколько сотен миллионов лет назад.
Организмы, находящиеся в состоянии эстивации, 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, обитающей в некоторых частях Европы и Северной Африки, показывает, что они могут выйти из состояния покоя в течение десяти минут после попадания в более влажную среду.
Основными физиологическими и биохимическими задачами спящего животного являются сохранение энергии, удержание воды в организме, нормирование использования запасенной энергии, обращение с азотистыми конечными продуктами и стабилизация органов тела, клеток и макромолекул . Это может оказаться непростой задачей, поскольку высокие температуры и засушливые условия могут сохраняться месяцами, а в некоторых случаях и годами. Снижение скорости метаболизма во время летнего периода вызывает снижение синтеза и деградации макромолекул. Чтобы стабилизировать макромолекулы, эстиваторы усиливают антиоксидантную защиту и повышают уровень белков-шаперонов . Это широко используемая стратегия при всех формах гипометаболизма. Эти физиологические и биохимические проблемы, по-видимому, являются основными элементами гипометаболизма во всем животном мире. Другими словами, животные, находящиеся в спячке, по-видимому, проходят почти те же физиологические процессы, что и животные, впадающие в спячку. [2]
Gastropoda : некоторые наземные улитки , дышащие воздухом, включая виды из родов Helix , Cernuella , Theba , Helicella , Achatina и Otala , обычно ведут спящий период в периоды жары. Некоторые виды перемещаются в затененную растительность или щебень. Другие взбираются по высоким растениям, в том числе по видам сельскохозяйственных культур, а также по кустам и деревьям, а также взбираются на искусственные конструкции, такие как столбы, заборы и т. д.
Их привычка лазить по растительности во время летнего отдыха привела к тому, что несколько интродуцированных видов улиток были объявлены вредными для сельского хозяйства.
Чтобы закрыть отверстие в своей раковине и предотвратить потерю воды, легочные наземные улитки выделяют мембрану из засохшей слизи, называемую эпифрагмой . У некоторых видов, таких как Helix pomatia , этот барьер усилен карбонатом кальция, поэтому внешне он напоминает жаберную крышку , за исключением того, что в нем есть крошечное отверстие, обеспечивающее некоторый обмен кислорода. [ нужна цитата ]
У спящих улиток, таких как Rhagada tescorum , [3] Sphincterochila boissieri и других , наблюдается снижение скорости метаболизма и снижение скорости потери воды .
Насекомые : Божьи коровки ( Coccinellidae ), как сообщается, ведут спячку. [4] Сообщается, что комары также переживают период зимнего периода. [5] Ложные медовые муравьи хорошо известны своей зимней активностью и зимним отдыхом в умеренном климате. Летом бабочки богонг впадают в спячку, чтобы избежать жары и отсутствия источников пищи. [6] Взрослые долгоносики люцерны ( Hypera postica ) проводят летний период на юго-востоке Соединенных Штатов, в течение которого их метаболизм, дыхание и нервная система демонстрируют снижение активности. [7] [8]
Ракообразные : Примером ракообразных, переживающих зимнюю спячку, является австралийский краб Austrothelphusa transversa, который зимует под землей в засушливый сезон . [9]
К животным, не относящимся к млекопитающим, которые ведут зимнюю спячку, относятся североамериканские пустынные черепахи , крокодилы и саламандры . Некоторые земноводные (например, тростниковая жаба и большая сирена ) проводят спячку в жаркий засушливый сезон, перемещаясь под землю, где прохладнее и влажнее. Калифорнийская красноногая лягушка может впадать в спячку, чтобы экономить энергию, когда у нее мало еды и воды. [11]
У лягушки, удерживающей воду, есть праздничный цикл. В периоды жаркой и сухой погоды он зарывается в песчаную почву в секретируемом водонепроницаемом коконе из слизи. Австралийские аборигены нашли способ воспользоваться этим, выкопав одну из этих лягушек и сжав ее, заставив лягушку опорожнить мочевой пузырь. Эту разбавленную мочу (до половины стакана) можно пить. Однако это приведет к гибели лягушки, которая не сможет дожить до следующего сезона дождей без накопленной воды. [12]
Западная болотная черепаха живет, чтобы пережить жаркое лето в эфемерных болотах, в которых она живет. Она зарывается в различные среды, которые меняются в зависимости от местоположения и доступных субстратов. [13] Поскольку этот вид находится под угрозой исчезновения, зоопарк Перта начал программу его сохранения и разведения. Однако работники зоопарка не осознавали важности своего летнего периода и в течение первого летнего периода проводили еженедельные проверки животных. Это повторяющееся беспокойство нанесло вред здоровью животных: многие из них значительно потеряли в весе, а некоторые умерли. Работники зоопарка быстро изменили свои процедуры и теперь оставляют черепах в неволе в покое во время периода зимовки.
Африканская двоякодышащая рыба также ведет спячку [14] [15] , как и саламандра .
Хотя это относительно редко, небольшое количество млекопитающих впадают в спячку. [16] Физиолог животных Катрин Даусманн из Университета Филиппа в Марбурге , Германия , и ее коллеги представили в выпуске журнала Nature за 2004 год доказательства того, что малагасийский толстохвостый карликовый лемур зимует или проводит спячку в небольшой дупле дерева в течение семи месяцев в году. [17] По данным Оклендского зоопарка в Калифорнии, считается, что четырехпалые ежи впадают в спячку в засушливый сезон. [18]
