Осенний переполох: как животные готовятся к наступлению холодов

Возможно, у кого-то осень ассоциируется со спокойным временем года, но в мире животных этот сезон не столь безмятежный. Многие представители фауны начинают активно запасаться кормом и строить жилища, чтобы пережить зиму, в то время как другие готовятся к путешествию в теплые регионы. Как меняется жизнь у зверей осенью? Чем спячка отличается от обычного сна? Куда улетают птицы? И у каких животных осенью уменьшается мозг? Читайте в нашем материале.


Сначала запасы

Все начинается с изменения светового дня, которое служит для животных главным сигналом о наступлении осенне-зимнего периода. Дни становятся короче, а значит пора готовиться к холодам. И здесь у каждого будет своя стратегия. Некоторые млекопитающие впадают в спячку, другие в непродолжительный торпор — короткий период оцепенения. Считается, что эти способы позволяют сберечь энергию. Однако многие виды сохраняют активный образ жизни, находя достаточно пищи даже в условиях зимы.

«В средней полосе России спячку в разных ее вариантах демонстрируют ряд видов грызунов и хищных, некоторые насекомоядные, летучие мыши. Те, кто всегда впадают в спячку (так называемые облигатные гибернаторы), в том числе сурки, суслики, тушканчики, ежи и летучие мыши, к осени накапливают жировые запасы, готовят себе зимние убежища или переселяются в подходящие», — рассказывает доктор биологических наук, ученый секретарь Института проблем экологии и эволюции (ИПЭЭ) имени А. Н. Северцова РАН Наталья Феоктистова. В то время как одни животные стремятся накопить жировую массу, другие предпочитают делать запасы в своих норах, например, хомяки. Но это не значит, что заготовленный корм они позднее обязательно съедят. 

«Раньше считалось, что звери запасают еду, чтобы зимой питаться в норах. Но так происходит не всегда. Допустим, если весна поздняя, и зверек выходит на поверхность и не находит там пищу, он действительно может съесть свои запасы. Но если весна пришла вовремя, еду может и не использовать вовсе», — объясняет биолог.

«Неправильный» сон

Со спячкой тоже все непросто. Благодаря современным технологиям ученые выяснили, что она совсем не похожа на стандартный сон, какой мы себе можем представить. Это уникальное состояние, в котором вообще нет места какому-либо сну, и при котором температура тела у животных сильно опускается. С помощью специальных устройств — термонакопителей — исследователи обнаружили, что температура у некоторых видов сусликов и ежей во время спячки может быть ниже 0°C. «Фактически, спячка — это живая смерть. Никаких электрических процессов в мозгу при температуре ниже 15°C не обнаруживается», — говорит Наталья Феоктистова.

С этим необычным состоянием связано еще одно популярное заблуждение. Считается, что спячка длится непрерывно, в среднем с октября по март. На самом деле примерно каждые десять дней или две недели зверьки, находящиеся в спячке, поднимают температуру тела до нормальной, около 37°C. В таком состоянии нормотермии они находятся несколько часов, а потом снова погружаются в оцепенение. Температура тела при этом опускается до +4 — 5°C, а иногда и до 1°C и даже до 0 и -0.5 °C. Подобные низкие температуры обнаружили у разных видов ежей и арктических сусликов. У последних отмечены самые длинные эпизоды спячки — около трех недель.

Такое явление до сих пор вызывает вопросы у биологов. Ведь, чтобы проснуться и быстро поднять температуру, нужно потратить, вероятно, столько же энергии, сколько экономится во время спячки. Почему животным необходимо периодически пробуждаться и что служит триггером этого процесса, ученым еще предстоит установить.

«Возможно, все дело в особенностях работы нервной системы, которая не может долгое время находиться в состоянии „комы“ и отвечает за подъем. Однако, чтобы подтвердить эту гипотезу, нужно проводить больше исследований», — считает специалист.

Необычные таланты

В такую классическую спячку впадают не все животные. У некоторых хищников, в том числе медведей, подобное состояние называется «зимним сном»: температура тела почти не меняется, вот только проводят они почти пять месяцев практически лежа на «одном боку» и абсолютно не питаясь и не выводя продукты метаболизма. Но бывают исключения. Скажем, медведям-шатунам, которые к зиме могут не успеть накопить запасы, все же приходится иногда покидать берлогу в поисках пищи.

«Помимо спячки есть масса других промежуточных вариантов. Например, торпор, который длится в среднем несколько часов. Иногда он наступает ежедневно, обычно в утренние часы. У животных в этом состоянии замедляется метаболизм, хотя и не так сильно, как во время спячки, а температура тела падает до 18-20°C», — отмечает Наталья Феоктистова.


В состояние торпора умеют впадать, в частности, джунгарские хомячки. В дикой природе этих зверьков весом всего около 30 грамм можно встретить на юге Западной Сибири, в Минусинской котловине (в отрыве от основного ареала), а также в Северном, Центральном и Восточном Казахстане. С наступлением холодов, они, подобно зайцам-белякам, меняют окрас с темного на белый. Такой камуфляж позволяет зверькам покидать свои норы и быть малозаметными на снегу, укрываясь от хищников.

Некоторые млекопитающие, среди которых — полевки, мыши и землеройки, и вовсе предпочитают оставаться активными зимой. Причем пока одни животные к зиме накапливают массу тела, эти зверьки, наоборот, худеют. Эти изменения происходят и у видов, впадающих в торпор, например у уже упомянутых джунгарских хомячков или у их родственников — хомячков Кэмпбелла.

Еще одна довольно интересная особенность осенью наблюдается у некоторых видов землероек. К зиме у них уменьшается не только масса тела, но и черепная коробка (в среднем на 15%). Весной она снова возвращается к нормальным размерам. Такое явление, описанное еще в 1949 году, называется эффектом Денеля. Эти, на первый взгляд, «противоестественные» изменения для землероек на самом деле оправданны: чем меньше животное, тем меньше еды ему требуется. Зимой, когда корма может сильно не хватать (а они питаются беспозвоночными), такая «суперспособность» помогает им выжить.

Курс на юг

У многих птиц наступление осени связано с периодом миграции. Зимовать в теплых странах предпочитают журавли, утки, лебеди, скворцы, дрозды, жаворонки, грачи, а также ласточки и другие виды семейства воробьиных. «Всего в европейской части России обитают порядка 400-450 видов птиц. Из них только около десяти процентов остаются у нас зимовать, то есть порядка 30-40 видов. Самым популярным направлением для этих мигрирующих птиц считается Северная, либо Восточная Африка», — рассказывает кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Центра кольцевания птиц ИПЭЭ РАН Сергей Волков.

В числе первых, кто покидает родные края — стрижи. Заметить в небе стаю этих пернатых, улетающих на юг, можно уже в середине августа. Утки и лебеди отправляются позднее, когда столбик термометра опускается до минусовых температур.

«Миграция — достаточно энергозатратный этап в жизни птиц. Осенью она происходит быстро и в среднем занимает до 20 дней. Многое зависит от наличия потомства. Допустим, если у гуменников — водоплавающих птиц из семейства утиных — уже есть птенцы, то совместный перелет у них займет около месяца, включая остановки. Без потомства взрослые особи способны преодолеть расстояние за 3-4 дня», — делится специалист.

Сегодня благодаря GPS-передатчикам орнитологи могут точно отследить передвижения птиц в реальном времени и узнать, где они останавливаются. В ходе одного из таких исследований ученые смогли определить, что каждый год маршрут к африканскому континенту даже у одних и тех же особей может отличаться. А у некоторых видов со временем меняется и сам пункт назначения.

Например, серые журавли обычно зимуют на территории Северо-Восточной Африки, в частности, Эфиопии и Судане, либо в Израиле. Но в годы, когда зима оказывается теплой, миграционный путь у птиц сокращается, и их можно встретить в Краснодарском крае, Ставрополье и в Крыму.


«Если потепление будет продолжаться, то, скорее всего, у нас появятся регулярные места для зимовок птиц, которые сейчас вынуждены улетать куда-то далеко. Посмотрим, насколько климат будет меняться. Последние несколько лет зимы у нас были суровые. В таких условиях зимовки, конечно, невозможны для большинства видов», — комментирует Сергей Волков.

С пересадкой и без

Путь к южным странам порой не обходится без остановок. Одно из важнейших мест для мигрирующих птиц — озеро Маныч-Гудило, расположенное на юге России, на территории трех регионов: в Калмыкии, Ставропольском крае и Ростовской области. Здесь можно встретить разнообразные виды чаек, цапель, журавлей, гусей, уток и воробьиных. А также более редкие виды, в том числе лебедя-кликуна, обитающего в лесотундровой и таежной зонах.


На этом большом водохранилище птицы могут набраться сил и накопить резервы, чтобы затем совершить долгий перелет над Черным или Каспийским морем. Много миграционных остановок известно в Астраханской области и Республике Дагестан.

По словам Сергея Волкова, многие птицы мигрируют широким фронтом, но в этом потоке есть точки притяжений, связанные с крупными озерами, болотами и морским побережьем. Сейчас в таких районах пытаются организовать охраняемые территории, чтобы поменьше беспокоить обитателей и защитить их от охотников.

Маршрут построен

Как вообще птицы понимают, куда лететь? Единого ответа на этот вопрос ученые, к сожалению, пока дать не могут, поскольку у всех видов эти знания и навыки возникают по-разному.

Известно, например, что птенцы журавлей и гусей путешествуют с родителями, благодаря чему и узнают о маршруте и местах зимовок. У таких мелких птиц, как кулики или воробьиные, родители улетают раньше молодняка. Предполагается, что направления у некоторых видов могут быть заложены на генетическом уровне, однако эту гипотезу еще предстоит проверить.

Но кое-что любопытное ученым все же удалось узнать. Оказывается, у мигрирующих птиц есть своя магнитная компасная система, с помощью которой они ориентируются. Подробнее об этом говорится в исследовании Зоологического института РАН.

Один из недавних экспериментов также показал, что у птиц есть особый белок, с помощью которого они ориентируются в пространстве через магнитные поля, а за создание маршрута отвечает отдельная часть мозга — медиальный паллий. Чтобы это подтвердить, японские орнитологи прикрепили к пестролицым буревестникам специальные устройства, которые отслеживали работу паллия в полете. Как только белок в мозге и глазах птиц фиксировал магнитные волны, этот участок мозга разрабатывал по ним маршрут. Причем клетки в этой области активизировались, когда птицы поворачивались на север.

Дома лучше

Есть среди птиц и те, кто предпочитает никуда не лететь и переживает зиму в родных краях. К оседлым можно отнести, в частности, поползней, пищух, дятлов и большинство видов синиц. В городе остаются и серые вороны, но большая часть «диких», негородских ворон, откочевывает южнее, в Нечерноземье (сельскохозяйственном и промышленном районе европейской части России).

На самом деле мигрировать эти пернатые тоже могут, но только на небольшие расстояния и разве что в период сильных морозов и в случае нехватки пищи. Как правило, они выживают поодиночке, но, чтобы пережить суровые условия, иногда собираются в стаи. Считается, что такая стратегия помогает им находить насекомых, которые прячутся под корой и в трещинах деревьев.

К числу домоседов относятся и голуби. Интересно, что изначально эти птицы обитали в южных регионах страны, но с годами обосновались в городских районах с малоэтажной застройкой.

«Голуби в принципе хорошо адаптируются ко многим условиям. Вы можете заметить, что в селах или дикой местности их практически нет. Все потому, что в городах им намного комфортнее: тут и корма хватает, поэтому и гнездиться можно круглый год. Хотя вообще-то в норме у птиц только один или два выводка за сезон. После гнездования наступает период, когда птицы должны улетать. Но так как голуби не мигрируют, то гнездятся круглый год, за который у них может быть до пяти выводков. Причем некоторые пары умудряются гнездиться даже зимой. Вот такое влияние на них оказывают города», — объясняет Сергей Волков.

По мнению специалиста, развитие инфраструктуры в целом достаточно сильно повлияло на поведение птиц. Помимо голубей, другие птицы тоже все чаще оказываются ближе к городам, ведь здесь у них появляется больше шансов найти пищу.

«Одна из тенденций заключается в том, что птицы стали менее пугливыми. Многие люди к ним позитивно настроены, поэтому и на городских прудах нередко можно встретить большие стаи кряквы или огаря. Большую роль в этом играет подкормка и установка кормушек. Кроме того, в целом заметно сокращается количество охотников, что не может не радовать. Развивается такое увлечение как бердвочинг, наблюдение за птицами, которое привлекает все большее число поклонников. Человек становится более внимательным к природе, и это тоже влияет на поведение птиц», — заключает эксперт.

Анна Шиховец