Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Зимовка животных в природе

Оглавление

• Введение
• 1. Зимовка пресмыкающихся и земноводных
• 2. Спячка, зимний сон, линька
• 3. Запасание кормов
• Заключение
• Список использованной литературы

Введение

Актуальность работы. Поведение животных стало предметом изучения еще задолго до периода расцвета естественных наук. Знакомство с повадками животных было жизненно необходимо человеку на заре цивилизации. Оно способствовало успеху в охоте и ловле рыбы, приручению животных и развитию скотоводства, строительству и спасению от стихийных бедствий и т.д. Накопленные путем наблюдения знания служили основой для первых собственно научных обобщений, которые всегда были связаны с выяснением связи между человеком и животными и их положения в картине мироздания. Древние представления об инстинктах и разуме животных сформировались на основе наблюдения за животными в естественной среде обитания.

Зимовка животных, способы переживания неблагоприятного зимнего периода животными умеренных и холодных поясов. У беспозвоночных животных приспособлениями для переживания неблагоприятных зимних условий служат циклы развития; например, насекомые переживают зиму на одной из холодостойких, приспособленных к зимним условиям фаз жизненного цикла: яиц (саранча, многие жуки, бабочки), личинок (некоторые жуки, цикады, стрекозы, комары) или куколок (многие бабочки). Приспособлением к зимовке является спячка, характерная для некоторых пойкилотермных животных (беспозвоночных, рыб, земноводных, пресмыкающихся), а также для ряда гомойотермных животных (млекопитающих -- сусликов, сурков, сонь, ежей, летучих мышей и др.); некоторым млекопитающим зимой свойствен зимний сон. Не впадающие в спячку животные -- птицы, большинство млекопитающих и рыб, некоторые насекомые -- переселяются на зиму в др. биотопы или в районы с более благоприятными климатическими условиями и с достаточным количеством пищи. Эти сезонные переселения наиболее ярко выражены у некоторых млекопитающих (летучих мышей, китов и др.), ряда рыб и особенно у птиц, большинство которых зимует в субтропиках и тропиках. В умеренных и холодных широтах зимуют преимущественно растительноядные и питающиеся смешанной пищей птицы.

У гомойотермных животных, зимующих в пределах умеренных и холодных широт, вследствие осенней линьки появляется густой меховой или перьевой покров, который снижает потерю тепла в зимние холода. В результате линьки появляется также покровительственная окраска (зайцы, горностай, белая куропатка). У многих зверей и птиц осенью отлагается слой подкожного жира, который защищает от охлаждения и облегчает перенесение бескормицы. Существенное значение для переживания зимнего периода имеет способность многих млекопитающих переключаться на доступную в этот период пищу, а с осени -- производить запасание кормов (см. Запасание кормов животными).

Ряд наземных видов птиц (рябчик, тетерев, глухарь, белая куропатка) на ночь и в непогоду днём зарывается в снег, обладающий хорошими теплоизолирующими свойствами, и отсиживается в нём значительную часть суток; в малоснежные зимы нередки случаи массовой гибели этих птиц. Снег хорошо защищает от холода мелких млекопитающих, проделывающих в нём ходы и сооружающих гнёзда. Мелкие и средних размеров птицы и звери зимой ночуют группами, что уменьшает потерю тепла.

Цель исследования: изучить способы переживания неблагоприятного зимнего периода животными.

Задачи исследования:

- рассмотреть способы переживания зимнего периода пресмыкающимися и земноводными;

- рассмотреть способы переживания зимнего периода млекопитающими.

1. Зимовка пресмыкающихся и земноводных

Земноводные и пресмыкающиеся (иначе - амфибии и рептилии) - существа с переменной температурой тела. Иными словами, последняя (то есть температура тела) во многом определяется температурой окружающей среды. В наших условиях, при наличии длительного холодного периода, такие животные в это время не могут поддерживать температуру тела на уровне, достаточном для нормальной жизнедеятельности. Мигрировать в теплые края они не могут, поэтому единственный выход для них - перейти в неактивное состояние, то есть впасть в спячку.

Большинство наших гадов зимует на суше - в почве и других убежищах. Только некоторые виды делают это в водоемах. Из земноводных к ним относятся зеленые и травяные лягушки, из пресмыкающихся - болотная черепаха. Травяная лягушка в Черноземье очень редка, а в Хоперском заповеднике и его окрестностях вообще не встречается. Среди трех видов зеленых лягушек зимовка в воде является нормой для озерной лягушки, прудовая лягушка, как правило, делает это на суше, а съедобная лягушка может впадать в спячку и в воде, и на суше. Любопытно, что последний вид, обитая рядом с озерной лягушкой, зимует в воде, а, живя вместе с прудовой лягушкой, - на суше, то есть делает это как бы «за компанию» с соседствующим видом. Таким образом, в наших краях в воде фактически зимуют три вида гадов: озерная и (частично) съедобная лягушки и болотная черепаха. Хайнд Р. Поведение животных. М.: 2005

Продолжительность спячки земноводных и пресмыкающихся в наших условиях - 6-7 месяцев. Она определяется видовыми особенностями и погодными условиями, сложившимися в конкретном сезоне. Например, сроки ухода животных на зимовку в одном и том же месте в разные годы могут колебаться в пределах 10-15 дней. То же касается и времени пробуждения.

Озерные лягушки и болотные черепахи зимуют на дне достаточно крупных водоемов, вероятность полного промерзания которых невелика. Лягушки при этом забираются в ил, стараясь скрыться от потенциальных врагов. Наумов Н. П., Экология животных, 2 изд., М., 2003.

Все процессы жизнедеятельности во время зимней спячки крайне замедляются, но не прекращаются полностью. При понижении температуры животные становятся малоподвижными, но полностью не лишены способности к движению. Резко снижается частота дыхательных движений и уровень газообмена, тормозится рост. Дыхание атмосферным кислородом во время водной зимовки невозможно. Поэтому единственным органом дыхания лягушек в этот период является кожа, через которую поступает кислород, растворенный в воде, и удаляется углекислота. Важную роль в дыхании зимующих черепах играют так называемые анальные мешки, или пузыри, стенки которых пронизаны сетью мелких кровеносных сосудов.

Явление зимней спячки - это не простая реакция на понижение температуры, а сложное приспособление, представляющее собой комплекс взаимосвязанных изменений в организме. «Зимние» лягушки отличаются от «летних» целым рядом физиологических и биохимических особенностей: у них различаются число работающих капилляров в коже, количество гликогена в печени, проводимость и возбудимость нервных путей, реакция на свет. Осенью, при переходе к зимовке, а также весной, при выходе из нее, организм животного претерпевает сложную перестройку.

Во время зимовки животных подстерегают многочисленные опасности. Главная из них - удушье (заморы). Оно является результатом резкого снижения содержания кислорода в воде. Как правило, этому способствует накопление большого количества органических веществ в водоеме, особенно в сочетании с рано установившимся и толстым (иногда двойным) слоем льда. Опасность замора возрастает к концу зимовки. В отдельные годы весной, после стаивания льда, вдоль берегов водоема можно найти много погибшей от замора рыбы. Недалеко, обычно на большей глубине, обнаруживаются и тела лягушек, не переживших зиму.

Другая опасность - полное или частичное промерзание водоема. Оно случается в отдельные морозные зимы. Если при этом в водоеме остаются места, пригодные для зимовки, животные способны переместиться в них, в противном случае их ждет гибель.

Изредка наблюдаются случаи отравления животных вредными веществами, которые могут иметь естественное происхождение или быть следствием деятельности человека. Клауснитцер Б. Экология городской среды. М.: 2000.

Наконец, определенную дань собирают с зимующих лягушек хищники. Среди них хищные рыбы (сом, щука, и другие) и млекопитающие (норка, выдра). При этом некоторые хищники в зимний период начинают специально охотиться на земноводных. Например, доля лягушек в питании выдры в разных местах возрастает с 2-43% летом до 35-90% зимой. Особенно страдают от хищников юные лягушки во время своей первой зимовки. У черепах, особенно взрослых, число врагов в зимнее время заметно меньше. Однако изредка они, особенно молодые экземпляры, подвергаются нападению выдры.

Зимовка - вынужденное явление для земноводных и пресмыкающихся. Тем не менее, это очень важный период в их годовом цикле. Именно во время зимней спячки при низких температурах в половых железах самцов и самок формируются зрелые половые клетки. Поэтому пробуждающиеся весной животные вскоре приступают к размножению. Если искусственно лишить их зимовки, они не будут готовы к продолжению рода.

2. Спячка, зимний сон, линька

Для млекопитающих характерны следующие способы переживания неблагоприятного зимнего периода. Наумов С. П., Зоология позвоночных, 2 изд., М., 2005, с. 110--12.

Спячка, состояние пониженной жизнедеятельности, наступающее у теплокровных, или гомойотермных животных, в периоды, когда пища становится малодоступной и сохранение высокой активности и интенсивного обмена веществ приводило бы к истощению организма. Перед впадением в спячку животные накапливают в организме резервные вещества, в основном в виде жира (до 30--40% веса тела), и укрываются в убежищах с благоприятным микроклиматом (норы, гнёзда, дупла, расщелины скал и т. п.). Спячка сопровождается значительным снижением жизнедеятельности и обмена веществ, торможением нервных реакций («глубокий сон»), замедлением дыхания, сердцебиений и др. физиологических процессов. Во время спячки температура тела значительно снижается (до 4--0 °С), но сохраняются контроль со стороны терморегуляторных центров мозга (гипоталамус) и метаболическая терморегуляция (у мелких животных, обладающих высоким удельным метаболизмом, без снижения температуры тела обмен не может быть снижен до уровня, обеспечивающего экономное использование резервных запасов организма). В отличие от пойкилотермных животных, впадающих в состояние оцепенения, гомойотермные животные во время спячки сохраняют способность контролировать физиологическое состояние с помощью нервных центров и активно поддерживать гомеостаз организма на новом уровне. Если условия спячки становятся неблагоприятными (чрезмерное повышение или понижение температуры в убежище, подмокание гнезда и т.п.), животное резко повышает теплопродукцию, «просыпается», принимает меры к восстановлению комфортных условий (меняет убежище и т. п.) и лишь после этого вновь впадает в спячку. Некоторые крупные животные, например медведи, в спячке (иногда называется у них зимним сном) сохраняют нормальную температуру тела.

Различают суточную спячку (у летучих мышей, колибри и др.), сезонную -- летнюю (у пустынных животных) и зимнюю (у многих грызунов, насекомоядных и др.), и нерегулярную -- при резком наступлении неблагоприятных условий (у белок, енотовидной собаки, стрижей, ласточек и др. Длительность спячки может достигать 8 мес (например, у ряда пустынных животных, у которых летняя спячка может переходить в зимнюю). Основная причина впадения в спячку -- недостаток пищи; другие неблагоприятные внешние условия (низкая или высокая температура, недостаток влаги и т. п.) могут ускорять впадение в спячку. Ряд изменений природных условий, предваряющих наступление неблагоприятного сезона (изменение длины светового дня и др. ), являются сигнальными -- при достижении ими определённого уровня организм включает физиологические механизмы подготовки к спячке. Регуляция процесса спячки осуществляется нервной системой (гипоталамус) и железами внутренней секреции (гипофиз, щитовидная железа, надпочечники, поджелудочная железа). Спячка сопровождается значительными изменениями тканевого обмена. Во время спячки заметно повышается устойчивость животных ко многим ядам и микробным инфекциям. Калабухов Н. И., Спячка животных, 3 изд., Хар., 2006.

Зимний сон, приспособление некоторых млекопитающих к переживанию неблагоприятных кормовых и климатических условий жизни в зимний период. Свойствен некоторым млекопитающим, например медведю, еноту, барсуку, хомяку. В отличие от зимней спячки, Зимний сон характеризуется сравнительно небольшим снижением температуры тела и процессов обмена веществ. Спящее животное быстро может перейти к активной деятельности. На период Зимнего сна животные накапливают жир и забираются в норы или др. хорошо защищенные убежища; в это время животные не питаются.

Линька, периодическая смена наружных покровов у животных. У беспозвоночных (ракообразные, многоножки, насекомые и др. членистоногие, а также некоторые черви и др.) Линька заключается в сбрасывании старого хитинового покрова и замене его новым, что является необходимым условием роста и развития организма. У членистоногих и др. беспозвоночных линька приурочена к определённым стадиям индивидуального развития и представляет сложный процесс, во время которого происходят (последовательно) отслоение и частичное растворение старой кутикулы, размножение клеток эпидермиса, секреция новой кутикулы и её затвердевание (после сбрасывания старой). У насекомых линька обусловлена преимущественно действием гормона линьки -- экдизона, который, изменяя проницаемость клеточных и ядерных мембран, воздействует на хромосомный аппарат клеток. У личинок насекомых в голове или груди имеются железы, продуцирующие и выделяющие гормон линьки под влиянием активационного гормона, вырабатываемого нейросекреторными клетками мозга.

У позвоночных -- земноводных, пресмыкающихся (кроме крокодилов и большинства черепах, которые не линяют), птиц и млекопитающих -- линька обусловлена необходимостью восстановления изношенных покровов и связана не со стадиями развития, а с сезонными изменениями. У земноводных и пресмыкающихся линьки следуют одна за другой в течение лета; частота их зависит от температурного режима. С наступлением зимних холодов линьки прекращаются. У птиц и млекопитающих каждая линька приурочена к определённому времени года. Её наступление связано с изменением длины светового дня, что регулирует деятельность гипофиза. Выделяемый гипофизом тиреотропный гормон влияет на активность щитовидной железы, под действием гормона которой происходит линька. В результате линьки оперение и волосяной покров становятся гуще, меняется окраска оперения, а у некоторых млекопитающих -- и волосяного покрова. Линька не всегда охватывает весь покров; бывают дополнительные линьки, затрагивающие только часть покрова. В период линьки у животных изменяется обмен веществ: повышается белковый обмен, возрастает уровень потребления кислорода. Скорость линьки у птиц и млекопитающих можно регулировать, искусственно изменяя световой режим. Жизнь животных, под ред. Л. А. Зенкевича, т. 3, М., 1999.

3. Запасание кормов

Запасание кормов животными, разыскивание, отбор и перенос животными в определённое место пищи, которая затем используется (чаще в бескормное время) самими животными или их потомством. Инстинкт запасания кормов животными -- важное биологическое приспособление; наиболее развит у обитателей холодных и умеренных широт с резкими сезонными изменениями кормовых условий. Наблюдается у многих беспозвоночных (преимущественно насекомых), у некоторых птиц и особенно часто у млекопитающих. Из беспозвоночных запасают корм (преимущественно животную пищу) некоторые пауки, крабы, раки и многие насекомые. Запасы травы, листьев, семян делают в своих гнёздах термиты. Жуки-могильщики зарывают трупы мелких животных и откладывают на них яйца, обеспечивая пищей личинок. Жуки-навозники скатывают шары из навоза и помещают их в норки. Пчёлы заготовляют мёд для питания потомства и всего роя зимой и в ненастную погоду. Запасание кормов имеет место также у шмелей, ос и многих других. Свириденко П. А., Запасание корма животными, К., 2007

У птиц запасание кормов наблюдается редко и только у тех, которые не улетают на зиму. Воробьиный сыч осенью ловит мелких грызунов и птиц и складывает их в дупла (до 80 штук). Ореховка прячет кедровые орешки в мох, под выступающие корни деревьев и в др. места. Синицы с осени заготовляют семена, личинок и гусениц насекомых и прячут их в трещины коры на ветвях. Запасание кормов свойственно также поползню, сойке и некоторым др. Большинство птиц использует запасы зимой как дополнительное питание. Исключение составляют некоторые совы и сорокопуты, небольшие запасы которых предназначены для подкормки самки, сидящей на яйцах, или птенцов, находящихся в гнезде.

Из млекопитающих запасают корм некоторые хищники, пищухи и многие грызуны. Запасы используются зимой или весной после пробуждения от спячки или зимнего сна. Степной хорь складывает в нору сусликов (до 50 штук), горностай -- водяных крыс, мышей, лягушек, ласка -- мелких грызунов. Многие пищухи заготовляют сено, складывая его в стожки или в щели между камнями. Белка запасает грибы, орехи и жёлуди. Курганчиковая мышь -- колоски злаков или семена сорняков (до 10 кг). Бурундук затаскивает к себе в нору орехи, зёрна (до 8 кг), длиннохвостый суслик -- зёрна, картофель (до 6 кг), цокор -- клубни, луковицы, корневища (до 9 кг), серая полёвка -- зёрна, траву (до 4 кг), лесная мышь -- семена (до 2 кг). Соня-полчёк запасает орехи (до 15 кг), речной бобр -- ветви и корневища (до 20 м3), погружая их в воду около входа в нору.

Миграции животных, передвижения животных, вызванные изменением условий существования в местах обитания или связанные с циклом их развития. Первые могут быть регулярными (сезонными, суточными) или нерегулярными (при засухах, пожарах, наводнениях и др.). Вторые обеспечивают расселение вида и могут приходиться на личиночную стадию (у сидячих животных -- асцидий, кораллов, губок и др.) или на время полового созревания (у большинства животных). Регулярные миграции совершаются по более или менее определённым путям. Нерегулярные миграции и расселение не направлены, часто хаотичны. Миграции могут совершаться горизонтально (на суше и в воде) и вертикально (в горах, почве, толще воды, растительном покрове), активно и пассивно. Миграции изучают с помощью мечения животных, кольцевания птиц и др. способами; это необходимо для успешного рыбного или охотничьего промысла, а также для борьбы с вредителями (например, перелётной саранчой, грызунами). Наумов Н. П., Экология животных, 2 изд., М., 2003.

У млекопитающих наиболее дальние миграции свойственны китам, тюленям, моржам. Многие виды китов ежегодно перемещаются в Тихом и Атлантическом океанах из полярных областей в субтропические и тропические и обратно. Гренландские тюлени проводят лето у кромки плавучих льдов Северного Ледовитого океана, а поздней осенью откочёвывают в Белое море. Морские котики летом щенятся и линяют у Командорских островов и о. Тюленьего, а на зиму самки мигрируют к берегам Японских островов. Дикие северные олени в Восточной Сибири на зиму откочёвывают из тундры в лесотундру и северную часть тайги. Некоторые виды летучих мышей совершают сезонные миграции (перелёты) протяжённостью до 1500 км и более. Вертикальные сезонные и суточные миграции свойственны горным козлам и баранам и определяются толщиной снежного покрова и связанными с этим трудностями передвижения и добывания пищи, расположением пастбищ, мест отдыха и ночёвки. При высокой численности белок, песцов, леммингов и др. наблюдаются их массовые миграции типа выселений, когда тысячи особей двигаются широким фронтом в одном направлении, преодолевая на пути значительные водные преграды. В результате одной из таких миграций в 20-х гг. 20 в. белки заселили Камчатку. Формозов А. Н., Снежный покров как фактор среды, его значение в жизни млекопитающих и птиц, М., 2006. зимовка животное спячка линька

Лучше всего изучены сезонные миграции у птиц. Необходимое условие миграции -- способность животных к навигации, т. е. к определению направления движения. Механизмы навигации разнообразны. При расселении некоторые животные используют постоянно направленные ветры, например пассаты или муссоны (перелёты стай саранчёвых), или течения (личинки угрей), что позволяет им успешно достигать благоприятных для размножения мест. Песцы и др. млекопитающие руководствуются при кочёвках запахами, приносимыми ветрами. При активной навигации рыбы, пресмыкающиеся (морские черепахи), птицы и млекопитающие могут использовать определённые ориентиры, меняя их на разных отрезках пути: положение Солнца, Луны и звёзд (астронавигация), оптические ориентиры на земной поверхности (очертания берегов, горные хребты, долины рек и др. визуально воспринимаемые особенности земной поверхности). Восприятие «родного ландшафта», особенности которого запоминаются, запечатлеваются обычно на первых фазах самостоятельной жизни животного, позволяет молодым птицам, впервые совершающим перелёт, самостоятельно добираться до мест зимовок и возвращаться на родину. То же знакомство с особенностями «родного ландшафта» обеспечивает «инстинкт дома» -- способность возвращаться к гнезду даже из заведомо незнакомого места. Ориентирами могут служить и многие др. особенности среды (включая геохимические, акустические) и магнитные поля. Астронавигация считается вероятной для птиц, морских млекопитающих и черепах, а возможно, и некоторых рыб. Для последних известную роль может играть ориентация мигрирующих стай в магнитном поле Земли. Химизм морских течений служит ориентиром для мигрирующих китов, а запах воды рек используется проходными лососёвыми рыбами при миграции на нерестилища. При отборе ориентиров, определяющих направление движений, используются все рецепторные системы, показания которых сопоставляются и интегрируются центральной нервной системой. Несомненно важное, но ещё не вполне ясное значение имеют наследственно закрепленные особенности поведения, реализующие закодированную в генотипе «программу». Шилов И. А., Регуляция теплообмена у птиц, М., 2003, с. 78--92

При миграциях большое значение имеет стадный (стайный) образ жизни животных, что облегчает защиту против хищников, а также позволяет животным корректировать поведение друг друга и использовать наиболее опытных особей в качестве вожаков, что увеличивает надёжность бионавигации.

Заключение

Резкое ухудшение условий существования зимой сводится в основном к большей или меньшей затруднённости достать необходимое и повышенное сравнительно с летом количество пищи. Зимний сезон вносит большие изменения в условия питания животных высоких и умеренных широт. Прежде всего с наступлением зимы резко сокращаются общие запасы и набор кормов. В это суровое время целиком выпадают из рациона питания зеленые части растений, а также семена, ягоды и плоды многолетних и однолетних трав и низких кустарников, заносимых снегом. Исчезает большинство насекомых и беспозвоночных животных. Полностью становятся недоступными для питания птиц земноводные, пресмыкающиеся и рыбы. В зимний период трудно добывать мышевидных грызунов и других мелких зверьков, так как они укрываются под глубоким снежным покровом или впадают в спячку.

В связи с этим у животных возникают различные приспособительные процессы, которые сводятся в основном к смене кормов по сезонам года, смене мест, способов поиска пищи, запасанию кормов, замедлению процессов жизнедеятельности, спячке.

.

Список использованной литературы

1. Гладков Н.А. Некоторые вопросы зоогеографии культурного ландшафта ( на примере фауны птиц). М.: 2001.

2. Жизнь животных, под ред. Л. А. Зенкевича, т. 3, М., 1999.

3. Зорина З.А., Полетаева И.И., Резникова Ж.И. Основы этологии и генетики поведения. М.: 2004.

4. Калабухов Н. И., Спячка животных, 3 изд., Хар., 2006.

5. Клауснитцер Б. Экология городской среды. М.: 2000.

6. Михеев А. В., Роль факторов среды в формировании сезонных миграций птиц Восточной Палеарктики, «Уч. зап. МГПИ им. Ленина», 2004, № 227.

7. Наумов Н. П., Экология животных, 2 изд., М., 2003.

8. Наумов С. П., Зоология позвоночных, 2 изд., М., 2005, с. 110--12.

9. Птушенко Е.С., Иноземцев А.А. Биология и хозяйственное значение птиц Московской области и сопредельных территорий. М.: 2004.

10. Свириденко П. А., Запасание корма животными, К., 2007.

11. Формозов А. Н., Снежный покров как фактор среды, его значение в жизни млекопитающих и птиц, М., 2006.

12. Хайнд Р. Поведение животных. М.: 2005

13. Шилов И. А., Регуляция теплообмена у птиц, М., 2003, с. 78--92

14. ШмидтП. Ю., Миграции рыб, 2 изд., М. -- Л., 2007.

Размещено на Allbest.ru