علل مرگ خیالی (آنابیوز) در موجودات گیاهی و جانوری که به آنها اجازه می دهد در شرایط نامساعد زمستانی زنده بمانند. آیا پرندگان در زمستان به خواب زمستانی می روند؟ چه پرندگانی به خواب زمستانی می روند
شبگرد آمریکایی گلو سفید در ماه های سرد زمستان به خواب زمستانی می رود، زمانی که غذای اصلی آن، یعنی حشرات پرنده، در دسترس نیست. این پرندگان می توانند به مدت 10 تا 25 روز غیر فعال بمانند و دمای بدن آنها به زیر 10 درجه سانتیگراد کاهش یابد و حتی افتهایی تا 3 درجه سانتیگراد نیز ثبت شده است (به R. M. Brigham, 1992 مراجعه کنید. Daily Torpor in a Free-ranging Goatsucker, the فقر معمولی ( Phalaenoptilus nuttallii)).
به نظر می رسد که مردم بومی جنوب غربی آمریکای شمالی از مدت ها قبل از توانایی غیرمعمول شبگرد گلو سفید آگاه بوده اند. بنابراین، سرخپوستان هوپی آن را نامیدند هولچوکو"خواب" (نگاه کنید به C. P. Woods & R. M. Brigham. 2004. The Avian Enigma: "Hibernation" توسط Common Poorwills ( Phalaenoptilus nuttalli)). اولین بار دانشمندان خواب زمستانی این پرنده را در سال 1946 ثبت کردند. متعاقبا، خواب زمستانی شبگردها در شرایط آزمایشگاهی و با ظهور فرستنده های رادیویی حساس به حرارت مینیاتوری - در زیستگاه طبیعی آنها مورد مطالعه قرار گرفت.
مانند پستانداران در خواب زمستانی، شبگردها دوره های عدم فعالیت را با بیداری های دوره ای جایگزین می کنند. پناهگاه های شبگردها همیشه باز هستند و رو به جنوب یا جنوب غربی هستند تا مدت بیشتری در معرض اشعه های خورشید بمانند. برای پرندگان بسیار مهم است که بتوانند به موقع از خواب زمستانی خارج شوند و گرمایش غیرفعال توسط خورشید به آنها امکان می دهد در صورت لزوم انرژی را برای چنین بیداری سریع ذخیره کنند.
حالت خروپف در دوره‌های هوای سرد و کمبود غذا یک راه سودمند برای حفظ ذخایر انرژی است، به‌ویژه برای حیوانات کوچکی که در ابتدا سرعت متابولیسم بالایی دارند و بنابراین به مقدار زیادی غذا نیاز دارند. چروک کوتاه مدت "روز" مشخصه تقریباً 100 گونه پرنده از 29 خانواده است. اما فقط یک گونه از خواب زمستانی استفاده می کند. چرا؟ این ممکن است تحت تأثیر تعدادی از عوامل قرار گرفته باشد. شبگرد گلو سفید از حشرات پرنده تغذیه می کند که در هوای سرد غیرقابل دسترس هستند، در محیط های خشک با بهره وری کم زندگی می کند، زمستان ها در مناطقی با فراوانی روزهای آفتابی است و پناهگاه های باز را انتخاب می کند که به او اجازه می دهد از گرمایش غیرفعال استفاده کند. خورشید برای بیداری دوره ای
بنابراین، ما متوجه شدیم که اکثر حیوانات با دمای بدن ناپایدار، که به محیط بستگی دارد، در حالت خواب زمستانی قرار می گیرند. اما جای تعجب است که بسیاری از حیوانات با دمای ثابت بدن مانند پرندگان نیز می توانند در فصول نامساعد به خواب زمستانی بپردازند. مشخص است که اکثر پرندگان با مهاجرت از شرایط نامساعد زمستانی اجتناب می کنند. مشخص شد که برخی از گونه های پرندگان می توانند در فصول نامساعد به وضعیت مشابهی سقوط کنند. مشاهداتی وجود دارد که برخی از گونه های پرستوها (پرستوهای انباری و سنگی) در زمستان نیز به خواب زمستانی می روند. حالتی از خروپف کوتاه مدت که دانشمندان آن را چروک می نامند، در جوجه های سریع سیاه تازه بیرون آمده مشاهده شده است که زمانی وارد این حالت می شوند که والدینشان آنها را برای چند روز تحت شرایط نامساعد (مثلاً در هنگام نزدیک شدن طوفان) ترک کنند. در حالت خروش دمای بدن این جوجه ها از 39 درجه سانتی گراد به 20 درجه سانتی گراد و حتی کمتر شد، نبض و تنفس آنها کند شد و 7 تا 12 روز در این حالت زنده ماندند. با ظاهر شدن دوباره، والدین آنها را با بدن خود گرم کردند و جوجه ها به زندگی بازگشتند. در زمان‌های مساعد سال، سوئیفت‌های جوان پس از 33 تا 35 روز از لانه خارج می‌شدند و در زمان‌های نامطلوب، زمانی که در حالت خروپف قرار می‌گرفتند، به 40 تا 50 روز نیاز داشتند.
مدتهاست که شناخته شده است که جوجه های برخی از گونه های مرغ مگس خوار نیز در صورتی که مادر پس از پرواز برای غذا، بیش از ده دقیقه درنگ کند (در بین مرغ های مگس خوار، فقط ماده ها به فرزندان خود غذا می دهند) به وضعیت وزور می افتند. پس از بازگشت او، گرم شده از گرمای مادری، آنها به زندگی باز می گردند. مشخص شده است که مرغ مگس خوار بالغ از چندین گونه که در قاره آمریکا زندگی می کنند نیز می توانند در شب های سرد مخصوصاً زمانی که دمای بدن آنها به 8.8 درجه سانتیگراد کاهش می یابد، در حالت خش خش قرار بگیرند. ثابت شده است که وزن گونه های مختلف مرغ مگس خوار بین 1.7 تا 19.1 گرم است و نیاز به اکسیژن در نمونه های کوچک در حالت استراحت 11-16 میلی لیتر به ازای هر 1 گرم وزن در ساعت است، در طول پرواز - 70-85 میلی لیتر، و در حالت خراش فقط 0.17 میلی لیتر. مرغ مگس خوار انرژی زیادی مصرف می کند و این خطر وجود دارد که مرغ مگس خوار با دمای بدن 44 درجه سانتیگراد نتوانند بدون غذا در طول دوره خواب زنده بمانند زیرا ذخایر انرژی کافی ندارند. در این شرایط، اگر بدن آنها بیش از حد از خستگی شبانه خنک شود، در ابتدای فاز فعال خود فرصت گرم شدن مجدد را از دست می دهد. در ضمن همانطور که می دانید شب های فلات مرتفع آمریکای جنوبی و مرکزی که مرغ مگس خوار در آن زندگی می کنند، شب ها سرد است. به همین دلیل است که مرغ مگس خوار مکانیزم محافظتی دارند - آنها در شب در حالت وزش قرار می گیرند و دمای بدن آنها با دمای محیط مقایسه می شود. بنابراین، آنها گرمای خود را رها نمی کنند و انرژی را حفظ می کنند، که برای تولید گرما در بدن مصرف نمی شود. در این مورد، قانون فیزیولوژیست هلندی ون گوگ اعمال می شود که منعکس کننده رابطه بین سرعت واکنش های فرآیندهای شیمیایی و دما است (اگر دمای بدن 10 درجه سانتیگراد کاهش یابد، فرآیندهای متابولیک تقریباً 3 برابر کندتر پیش می روند). بنابراین اگر دمای بدن مرغ مگس خوار از 44 درجه سانتیگراد به 34 درجه سانتیگراد کاهش یابد، این امر منجر به کاهش سه برابری متابولیسم و در نتیجه حفظ انرژی قابل توجهی خواهد شد.
تنظیم مشابهی از دمای بدن در هنگام گزگز در مرغ مگس خوار بنفش یافت شده است که مانند سایر مرغ های مگس خوار به راحتی به حالت اژدر می افتد. در حالت خروپف، دمای بدن این گونه مرغ مگس خوار معمولاً نزدیک به دمای هوا است، اما اگر دمای بدن به زیر 18 درجه سانتیگراد برسد، دمای بدن پرنده دیگر کاهش نمی یابد و در 18 تا 20 درجه سانتیگراد باقی می ماند.
خستگی که در آن برخی از گونه های پرندگان می افتند به طور قابل توجهی با ویژگی خواب زمستانی بسیاری از پستانداران متفاوت است. اول از همه، بدن پرنده نه تنها ذخایر انرژی را به شکل چربی جمع نمی کند، بلکه برعکس، بخش قابل توجهی از آن را مصرف می کند.
در حالی که پستانداران در طول زمستان به خواب زمستانی می روند و وزن قابل توجهی به دست می آورند، پرندگان قبل از رفتن به حالت چروک وزن زیادی از دست می دهند. به همین دلیل است که به گفته بیولوژیست شوروی، آر. پوتاپوف، پدیده خروپف در پرندگان را باید هیپوترمی نامید تا خواب زمستانی.
تاکنون مکانیسم هیپوترمی در پرندگان به طور کامل مورد مطالعه قرار نگرفته است. جالب است که همه پرندگانی که قادر به سقوط در حالت خروپف هستند به طور سیستماتیک با یکدیگر مرتبط هستند و ویژگی های فیزیولوژیکی و اکولوژیکی مشترکی دارند. سقوط این پرندگان در شرایط نامطلوب زندگی در حالت خش خش یک واکنش فیزیولوژیکی تطبیقی است که در فرآیند تکامل تثبیت شده است.
تاریخ اضافه شدن: 1394/08/06 | بازدید: 366 | نقض قوانین حق تکثیر
| | | | 5 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
Nightjar - پرنده ای که به خواب زمستانی می رود
حتی پدر علم، ارسطو، در کتاب معروف خود تاریخ حیوانات نوشته است که برخی از پرندگان برای زمستان به کشورهای گرم پرواز می کنند (اطلاعات بیشتر)، اما برخی به هیچ کجا پرواز نمی کنند، بلکه در پناهگاه ها و گودال های منزوی پنهان می شوند و در آنجا به خواب زمستانی می روند. . این نظر تا اوایل قرن نوزدهم در علم وجود داشت. و حتی طبیعت دانان برجسته ای مانند کارل لینائوس و ژرژ کوویر زمانی نوشتند که پرستوها برای زمستان بی حس می شوند و این زمان نامطلوب را در کف باتلاق ها می گذرانند. آیا این واقعا درست است؟ آیا پرندگان به خواب زمستانی می روند؟ از شما دعوت می کنیم پاسخ این سوال را از نشریه ما بیابید...
آیا پرندگان به خواب زمستانی می روند؟
هنگامی که زیست شناسی به اندازه کافی مهاجرت پرندگان را مطالعه کرد، فرض خواب زمستانی پرندگان به طور کامل کنار گذاشته شد و گاهی اوقات در کتاب های درسی به عنوان کنجکاوی دوران باستان دور ذکر می شد. با این حال، اخیراً، گزارش‌هایی از پدیده‌های عجیب در مهاجرت سوئیفت‌ها و پرستوها دوباره در ادبیات علمی ظاهر شد. اکنون در یک مکان منزوی، غلظت زیادی از پرندگان اژدر را کشف کردند، که با این حال، به محض برداشتن آنها زنده شدند و پرواز کردند. چنین مواردی معمولاً در طول پروازهای پاییز یا بهار در هوای سرد و ابری مشاهده می شد. در ارتباط با چنین گزارش هایی، فرضیات قدیمی در مورد توانایی پرندگان در خواب زمستانی نیز زنده شده است.
این سوال هنوز به طور کامل مورد مطالعه قرار نگرفته است، اما حداقل یک گونه از پرندگان در حال حاضر شناخته شده است که در طول زمستان به خواب زمستانی می روند. این پرنده یک شبگرد کوچک آمریکای شمالی است که بومی غرب ایالات متحده است.
نمونه ای از خواب زمستانی شب
در زمستان سال 1947، یکی از طبیعت گرایان در یکی از تنگه ها با یک شبگرد مواجه شد که در حالت گیجی قرار داشت. در سال های بعد، جانورشناسان به طور دقیق به مطالعه خواب زمستانی این شبگرد کوچک پرداختند و به جزئیات جالب بسیاری پی بردند. بنابراین، پرنده عمدتاً از حشرات شبانه تغذیه می کند، که با نزدیک شدن به زمستان، حشرات کمتر و کمتر می شوند (دریابید). پرندگان شروع به کاهش وزن می کنند و ظاهراً در نقطه خاصی از خستگی در بدن آنها مکانیسم انتقال به حالت خروپف روشن می شود. این در نوامبر اتفاق می افتد. شبگردها طاقچه ها یا شکاف های منزوی را در صخره ها - معمولاً در سمت آفتابی - انتخاب می کنند و در خروپف فرو می روند که می تواند تا 85 روز ادامه داشته باشد. در این زمان، سطح متابولیسم در بدن پرندگان به شدت کاهش می یابد.
مصرف اکسیژن، به ویژه، 30 برابر کاهش می یابد. و دمای بدن می تواند تا 4.8 درجه کاهش یابد.
پرنده انگار مرده است. خروپف در ماه مارس پایان می یابد، زمانی که هوا به اندازه کافی گرم می شود. پرنده به سرعت از خواب بیدار می شود و دمای طبیعی بدن در عرض چند ساعت بازیابی می شود. واقعاً باید در نظر داشت که در مناطقی که این شبگرد زمستانی دارد، زمستان بسیار معتدل است و حتی در ژانویه دمای هوا در طول روز گاهی تا +23 درجه بالای صفر می رسد.
ویژگی های خواب زمستانی شبگردها
خرپاشی که شبگردها به آن می روند با خواب زمستانی که بسیاری از پستانداران در آن به سر می برند بسیار متفاوت است. اول از همه، بدن پرنده نه تنها ذخایر انرژی را به صورت چربی جمع نمی کند، بلکه برعکس، بخش قابل توجهی از آنها را مصرف می کند. اگر گوفرها یا مارموت ها به خواب زمستانی بروند، به معنای واقعی کلمه با چربی شنا می کنند، آنگاه پرندگان قبل از خروش بسیار لاغر می شوند. ذخایر انرژی آنها محدود است و فقط برای بیدار شدن و از سرگیری تولید غذا کافی است. بنابراین پدیده خروپف پرندگان را نه خواب زمستانی، بلکه هیپوترمی.
بنابراین، ما متوجه شدیم که اکثر حیوانات با دمای بدن ناپایدار، که بستگی به محیط دارد، در حالت خواب زمستانی قرار می گیرند. اما جای تعجب است که بسیاری از حیوانات با دمای ثابت بدن مانند پرندگان نیز می توانند در فصول نامساعد به خواب زمستانی بپردازند. مشخص است که اکثر پرندگان با مهاجرت از شرایط نامساعد زمستانی اجتناب می کنند. اما حتی ارسطو (384 - 322 قبل از میلاد) در چند جلدی خود "تاریخ حیوانات" توجه خود را به این واقعیت جلب کرد که "برخی از پرندگان برای گذراندن زمستان در کشورهای گرم پرواز می کنند و برخی دیگر به پناهگاه های مختلف پناه می برند و در آنجا می افتند. به این نتیجه رسید که طبیعت شناس برجسته سوئدی، کارل لینه، در اثر خود «سیستم طبیعت» (1735) می نویسد: «در پاییز، وقتی هوای سرد شروع می شود، حشرات کافی برای غذا پیدا نمی کند. شروع به جستجوی پناهگاهی برای زمستان گذرانی در بیشه های نی در امتداد سواحل دریاچه ها و رودخانه ها کرد.» برای مدت طولانی، اظهارات ارسطو و لینه توسط پرنده شناسان رد شد و به این واقعیت معروف اشاره کردند که برخی از پرندگان به کشورهای گرم مهاجرت می کنند. ، در حالی که پرندگان غیر مهاجر در زمستان فعال هستند و پرندگانی که در زمستان به خواب زمستانی می روند، برخلاف گفته بسیاری، علم نمی داند. تنها پس از اینکه دانشمندان آمریکایی در سال 1937 یک شبگرد (Phalaenoptilus nuttalii) را در حالت خواب زمستانی در شکاف سنگی کشف کردند، مشخص شد که برخی از گونه های پرندگان می توانند در فصول نامساعد به وضعیت مشابهی سقوط کنند. هر دو دانشمند مطالعات عمیق تری انجام دادند و دریافتند که قبل از خواب زمستانی، این گونه پرنده بخش قابل توجهی از وزن خود را از دست می دهد و در نقطه ای خاص، در نتیجه چنین فرسودگی، مکانیسم انتقال به حالت خروپف فعال می شود. در این حالت متابولیسم به شدت کاهش می یابد ، نیاز به اکسیژن تقریباً 30 برابر کاهش می یابد و دمای بدن از 40 - 41 درجه سانتیگراد به 18 - 19 درجه سانتیگراد و حتی کمتر می رسد. پرندگان در حالت گیجی افتادند که حدود 3 ماه طول کشید و به نظر می رسید که مرده اند. مشخص شد که در طول خواب زمستانی، یک شبگرد با وزن 40 گرم 0.15 میلی لیتر اکسیژن به ازای هر 1 گرم وزن در ساعت مصرف می کند، در حالی که در حالت عادی - 2.7 میلی لیتر. همان دانشمندان یکی از این پرندگان را باند بستند و در سال های بعد معلوم شد که همیشه به مدت 4 سال در همان مکان زمستان گذرانده است. آمریکا و آنتیل در حالت خواب زمستانی فرو می رود. در دانمارک، یک شبگرد معمولی اروپایی (Caprimutgus europeus) در همان شرایط در دمای هوای 0 درجه سانتی گراد یافت شد. آزمایش‌هایی که با او انجام شد نشان داد که وقتی دمای هوا به طور مصنوعی به 4 درجه سانتیگراد کاهش یافت، پرنده دچار بی‌حالی شد و دمای بدنش از 37 تا 40 درجه سانتیگراد به 16 تا 17 درجه سانتیگراد و تعداد تنفس از 50 کاهش یافت. - 70 تا چند دقیقه مشاهداتی وجود دارد که برخی از گونه‌های پرستوها (بار و صخره) نیز در زمستان به خواب زمستانی می‌روند، حالتی از چروکیدگی کوتاه‌مدت، که دانشمندان آن را چروکیدگی می‌نامند، در جوجه‌های سریع سیاه تازه بیرون آمده (Apus apus) مشاهده شده است که وقتی وارد این حالت می‌شوند. والدین آنها آنها را برای چند روز تحت شرایط نامساعد ترک می کنند (مثلاً در هنگام نزدیک شدن طوفان). در حالت خروپف دمای بدن این جوجه ها از 39 درجه سانتیگراد به 20 درجه سانتیگراد کاهش یافت و حتی کمتر، نبض و تنفس کند شد و 7 تا 12 روز در این حالت باقی ماندند. با ظاهر شدن دوباره، والدین آنها را با بدن خود گرم کردند و جوجه ها به زندگی بازگشتند. در یک فصل مساعد، سوئیفت های جوان پس از 33 - 35 روز از لانه پرواز کردند و در زمان های نامطلوب، زمانی که در حالت خش خش قرار گرفتند، مدت هاست که جوجه های برخی مرغ مگس خوار به 40 تا 50 روز نیاز دارند اگر مادری که برای غذا به آنجا رفته است، بیش از ده دقیقه بماند، گونه ها نیز در وضعیت وزور مشابهی قرار می گیرند (در مرغ مگس خوار، فقط ماده ها به فرزندان خود غذا می دهند). پس از بازگشت او، گرم شده از گرمای مادری، آنها به زندگی باز می گردند. ثابت شده است که پرندگان مگس خوار بالغ از چندین گونه (Calypte costae، C. anna، Eugenes lampornis) که در قاره آمریکا زندگی می کنند نیز می توانند در شب های سرد مخصوصاً زمانی که دمای بدن آنها به 8.8 درجه سانتیگراد کاهش می یابد، در حالت خش خش قرار بگیرند. ثابت شده است که وزن گونه های مختلف مرغ مگس خوار بین 1.7 تا 19.1 گرم است و نیاز به اکسیژن برای نمونه های کوچک در حالت استراحت 11 - 16 میلی لیتر به ازای هر 1 گرم وزن در ساعت، در طول پرواز - 70 - 85 میلی لیتر است. و در حالت خلط فقط 0.17 میلی لیتر. پرندگان مگس خوار انرژی زیادی مصرف می کنند و این خطر وجود دارد که مرغ مگس خوار با دمای بدن 44 درجه سانتیگراد نتوانند بدون غذا در طول دوره خواب زنده بمانند زیرا ذخایر انرژی کافی ندارند. در این شرایط، اگر بدن آنها بیش از حد از خستگی شبانه خنک شود، در ابتدای فاز فعال خود فرصت گرم شدن مجدد را از دست می دهد. در ضمن همانطور که می دانید شب های فلات مرتفع آمریکای جنوبی و مرکزی که مرغ مگس خوار در آن زندگی می کنند، شب ها سرد است. به همین دلیل است که مرغ مگس خوار مکانیزم محافظتی دارند - آنها در شب در حالت وزش قرار می گیرند و دمای بدن آنها با دمای محیط مقایسه می شود. بنابراین، آنها گرمای خود را رها نمی کنند و انرژی را حفظ می کنند، که برای تولید گرما در بدن مصرف نمی شود. در این مورد، قانون فیزیولوژیست هلندی ون گوگ اعمال می شود که منعکس کننده رابطه بین سرعت واکنش های فرآیندهای شیمیایی و دما است (اگر دمای بدن 10 درجه سانتیگراد کاهش یابد، فرآیندهای متابولیک تقریباً 3 برابر کندتر پیش می روند). بنابراین اگر دمای بدن مرغ مگس خوار از 44 درجه سانتیگراد به 34 درجه سانتیگراد کاهش یابد، این امر منجر به کاهش سه برابری متابولیسم و در نتیجه حفظ انرژی قابل توجهی می شود. ) که مانند سایر مرغ های مگس خوار به راحتی در حالت سیل می افتد. دمای بدن این گونه مرغ مگس خوار معمولاً در حالت خروش معمولاً نزدیک به دمای هوا است، اما اگر دمای بدن به زیر 18 درجه سانتی گراد برسد، دمای بدن پرنده دیگر کاهش نمی یابد و در 18 تا 20 درجه سانتی گراد باقی می ماند. که برخی از گونه های پرندگان سقوط می کنند به طور قابل توجهی با خواب زمستانی، مشخصه بسیاری از پستانداران متفاوت است. اول از همه، بدن پرنده نه تنها ذخایر انرژی را به شکل چربی جمع نمی کند، بلکه برعکس، بخش قابل توجهی از آن را مصرف می کند. در حالی که پستانداران در طول زمستان به خواب زمستانی می روند و وزن قابل توجهی به دست می آورند، پرندگان قبل از رفتن به حالت چروک وزن زیادی از دست می دهند. به همین دلیل است که به گفته بیولوژیست شوروی، R. Potapov، باید آن را نه خواب زمستانی، بلکه هیپوترمی نامید قرار گرفتن در حالت لک به طور سیستماتیک با یکدیگر مرتبط هستند و ویژگی های فیزیولوژیکی و اکولوژیکی مشترکی دارند. سقوط این پرندگان در شرایط نامطلوب زندگی در حالت خش خش یک واکنش فیزیولوژیکی تطبیقی است که در فرآیند تکامل تثبیت شده است.
