Многие животные впадают в зимнюю спячку, чтобы пережить тяжелые условия жизни, такие как холод и нехватка еды. Во время зимней спячки обмен веществ животного значительно снижается, в результате чего экономится жнергия. Замедляются дыхание и кровообращение, снижается температура тела. Например температура тела сурков падает настолько, что превышает темпаратуру окружающей среды лишь на 3°C. Если в их норке температура 8°C выше нуля, то температура их тела составляет около 11°C!

Но джунгарские хомячки придерживаются другой стратегии, чтобы пережить холодную зиму на своей родине. Они не впадают в спячку, а остаются активными всю зиму. Однако, чтобы сохарнить максимум энергии, во время отдыха они впадают в так называемое оцепенение.

ОЦЕПЕНЕНИЕ У ДЖУНГАРСКИХ ХОМЯЧКОВ

Под оцепенением понимают физиологическое состояние, которое встречается у некоторых мелких млекопитающих. Во время оцепенения обмен веществ падает до минимума, так что все функции тела одновременно поддерживаются на "малом пламени". В результате этого животные становятся абсолютно неактивными и пребывают в состоянии телесного окоченения. Реакции на внешние раздражители в этом состоянии практически отсутствуют. В отличие от зимней спячки, оцепенение происходит не в определенное время года, а в определенное время суток. Таким образом сонное оцепенение значительно короче зимней спячки и продолжается несколько часов в течение суток, когда животное неактивно.

То что джунгарские хомячки зимой во время неактивности могут впадать в оцепенение, было выявлено в результате лабораторных исследований. Смена активной фазы и фазы оцепенения происходит по повторяющемуся каждый день циклу. Такой цикл начинается примерно за 30-60 минут до восхода солнца, когда наступает оцепенение, которое начинается с понижения температуры тела. В зимнем окоченении животное остается потом примерно 4-9 часов. В конце фазы оцепенения температура тела джунгарского хомячка снижается примерно до 20°C. При этом, в отличие от зимней спячки, температура тела не зависит от температуры окружающей среды. Таким образом нет никакой разницы, составляет температура окружающей среды джунгарского хомячка 5°C или 15°C, в обоих случаях температура тела зверька не упадет ниже 20°C. В конце оцепенения зверьки медленно просыпаются и остаются активными все остальное время суток, проводя большую часть времени в поисках пищи. При наступлении утренних сумерек джунгарские хомячки снова впадают в оцепенение, начинается новый цикл.

СВЕТ ВЛИЯЕТ НА ОЦЕПЕНЕНИЕ

Снижение температуры тела и связанное с этим замедление обмена веществ происходит, однако, не каждый день. На оцепенение влияют в первую очередь продолжительность светового дня, а также температура окружающей среды. В первую зиму, которую переживает джунгарский хомячок, для оцепенение вызывается сокращением продолжительности светового дня, однако во вторую зиму этого недостаточно. В этом случае для начала периода оцепенения наряду с укороченным световым днем нужно еще и понижение температуры окружающей среды. Острая нехватка еды, которая приводит к потере до 25% веса хомячка, также может стать причиной появления оцепенения.

Во время оцепенения карликовые хомячки лежат с закрытыми глазами, свернувшись и глубоко спрятавшись под гнездовым материалом. В своих норах в это время они не получают никакого света. Даже когда они выходят зимним вечером из своей норы наружу, из-за короткого светового дня они не видят солнечного света. Такое отсутствие света усиливает вероятность наступления оцепенения. Когда весной дни снова становятся длиннее, джунгарские хомячки, выходя из норки, снова получают солнечный свет, в результате чего обмен веществ животных переключается на летнее время. Поэтому зверьки в течение дня не впадают в оцепенение, а спят нормальным сном без понижения температуры тела.

ЭКОНОМИЯ ЭНЕРГИИ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОЦЕПЕНЕНИЯ

Во время оцепенения обмен веществ уменьшается на 30%. Сокращается частота дыхания и сердцебиения. При этом дыхание становится неравномерным, сменяются длинные периоды с низкой частотой дыхания и короткие периоды с нормальной частотой.

Если говорить об экономии энергии, оцепенение менее эффективно, чем зимняя спячка. Но если рассматривать большой промежуток времени, оцепенение может привести к экономии до 67% энергии. Это достигается за счет снижения обмена веществ (40% экономии), а также в результате того, что животные реже покидают свое гнездо в поисках еды (27% экономии). В результате этого сокращается объем потребляемого корма, что тоже способствует экономии энергии. Даже если джунгарские хомячки в процессе оцепенения экономят меньше энергии, чем во время зимней спячки, это состояние имеет определенные преимущества. Во время фазы активности хомяки могут вести свою обычную деятельность, охранять свою территорию и поддерживать социальные контакты. Кроме того короткая продолжительность оцепенения позволяет карликовым хомячкам быстро реагировать на смену условий окружающей среды.

ПОХОЖЕ ЛИ ОЦЕПЕНЕНИЕ НА СОН

Долгое время велись споры о том, является ли оцепенение только видом глубого сна или существенно отличается от сна. Первые ответы на эти вопросы были получены в результате исследований Тома де Бура (Tom de Boer) в 1990-х годах, которые исследовал мозговые процессы джунгарских хомячков с помощью ЭЭГ (электроэнцефалограммы). При этом выяснилось, что во время сна у джунгарских хомячков фазы глубокого сна (NREM) сменяются так называемыми фазами быстрого сна (REM). Похожие схемы сна наблюдаются, например, у человека. Схожесть схем сна может свидетельствовать о том, что хомячки тоже видят сны.

Хомячки в отличие от человека проводят во сне значительную часть дня. Обычно джунгарские хомячки активны примерно 9,5 часов в сутки. Остальное время, 14,5 часов, они спят, преимущественно глубоким сном. Днем, когда светло, 33% времени он не спят, однако редко выходят из своих норок. Вместо этого они остаются в жилой части своей норы, где они поедают свои запасы или приводят в порядок шерстку. В темное время суток (ночью) хомячки активны 44% времени. При этом они активны в течение короткого периода (в среднем 7,3 минуты), за которыми следует фаза сна (9 минут). Таким образом в течение часа получаются более трех фаз сон/активность. В лаборатории было выявлено, что хомячки в зимней шубке в среднем чаще активны в светлое время суток, чем хомячки в летней шубке.

Если сон джунгарского хомячка на протяжении длительного времени нарушается, происходят изменения мозговой деятельности в фазу быстрого сна, что видно на ЭЭГ. Эти процессы у переутомленных хомячков значительно интенсивнее, кроме того фазы быстрого сна заметно увеличиваются. Похожий образец мозговой деятельности наблюдается у животных, которые были в оцепенении. Отсюда можно сделать вывод, что оцепенение - это не сон, оно оказывает на мозг такое же влияние, как нехватка сна.

В ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Оцепенение наблюдается не только у живущих в природе джунгарских хомячков, но и у животных, проживающих в домашних условиях. Причиной могут стать низкая температура окружающей среды, недостаток питания или освещения. В результате некоторые владельцы хомяков пугаются, когда утром обнаруживают, что его питомец холодный и окоченевший. Если хомячка подержать некоторое время в теплой ладони, в якобы мертвое тельце возвращается жизнь. Новое оцепенение можно избежать, изменив условия содержания хомяка, избегая возникновения факторов, вызывающих такое состояние.

Dr. Margel A. G. van der Heyden (Голландия)

Перевод с немецкого: Дубровская Елена