Веселин Денков - На грани жизни

Советский ученый Н. И. Калабухов исследовал анабиоз у некоторых видов бабочек. Он установил, что продолжительность диапаузы у отдельных видов различная. Например, бабочка павлиний глаз пребывала в состоянии анабиоза 166 дней при температуре 5,9 °C, в то время как тутовому шелкопряду понадобилось 193 дня при температуре 8,6 °C. По мнению ученого, даже различия в географическом районе оказывают влияние на продолжительность диапаузы.

Своеобразным путем приспосабливаются к низким температурам воды зимой и некоторые виды обширного класса рыб (Pisces). Обычная температура тела у рыб непостоянна и соответствует температуре воды или слегка ее превышает (на 0,5–1 °C). При внезапном резком понижении температуры воды рыбы впадают в шоковое состояние. После краткой фазы возбуждения они

перестают дышать, плавать и выглядят как мертвые. Достаточно, однако, чтобы вода потеплела, и они быстро «оживают».

Значительное уменьшение обмена веществ у рыб при понижении температуры воды издавна привлекало внимание ученых. Установлено, что некоторые виды рыб оживают после того, как их заморозили, тогда как другие виды погибают еще до того, как температура воды достигла точки замерзания. Описаны случаи замерзания некоторых видов колюшек, на которых проводились опыты. Лед разбил сосуд, в котором находились рыбы, но после размораживания они продолжали плавать, словно ничего и не случилось.

Опыты показали, что замороженные рыбы оживают лишь в тех случаях, когда не замерзли их кровеносные сосуды. Особенно много в этой области работал советский ихтиолог Бородин. В результате ряда исследований он пришел к заключению, что если рыбы замерзнут в воде, то они безвозвратно погибнут. При замораживании на воздухе они могут ожить, но лишь в том случае, если замораживание распространяется только на их поверхностные ткани. Губительным для рыб оказалось не само охлаждение, а образование в их крови и тканях кристалликов льда, повреждающих стенки кровеносных сосудов. Другие исследования показали, что если рыба замерзает на воздухе, то она может известное время жить за счет запасов кислорода в своем плавательном пузыре. Доказано, что предположение о том, что замерзшие рыбы дышат с помощью жабр, лишено оснований.

Интересна приспособляемость к замерзанию у так называемой черной рыбы (Dallia pectoralis). Эта одна из самых выносливых к холоду рыб обитает в холодных водоемах полуострова Чукотка (в реках, озерах и торфяных болотах) и Аляски. Суровый здешний климат позволяет льдам таять только в летние месяцы, которые рыба использует для размножения. В остальной период года рыбы зарываются и вмерзают в ил. Если температура жидкостей в их теле не падает ниже -0,3 °C, то при медленном размораживании они оживают. Если же кровь замерзает, то рыбы погибают. Замороженные в период зимней спячки, они могут оставаться в этом состоянии месяцы подряд до наступления их оживления на короткий летний сезон. Любопытно, что зачастую местное население использует эту рыбу как корм для собак. Рассказывают, что если собака проглотит замороженную рыбу целиком, то вскоре после этого она в желудке размораживается и начинает сильно раздражать его. В таких случаях собака обычно отрыгивает рыбу, и если она попадает в воду, то тут же невозмутимо уплывает.

Оригинально приспосабливаются к низким температурам воды зимой некоторые рыбы, обитающие в северной части Атлантического океана и в арктических водах: они изменяют состав своей крови. С понижением температуры воды осенью в их крови скапливаются соли в такой концентрации, какая характерна для морской воды, а при этом кровь замерзает с трудом (своеобразный антифриз) [5] Сравнительно недавно в крови арктических и антарктических рыб обнаружены специальные высокомолекулярные белки-антифризы. По химическому строению они оказались гликопептидами, т. е. соединением аминокислот с сахарами. Особенность их криозащитного действия по сравнению с солями заключается в том, что они понижают точку замерзания раствора в большей степени чем точку плавления (растворы солеи понижают обе точки одинаково). По эффективности криозащитного действия эти гликопептиды превосходят синтетический полимер поливинилпирролидон, применяемый в качестве криопротектора. .

Из пресноводных рыб еще в ноябре в зимнюю спячку впадают карп, ерш, окунь, сом и другие. Когда температура воды падает ниже 8 — 10 °C, эти рыбы переходят в более глубокие части водоемов, в так называемые зимовочные ямы, зарываются большими группами в ил и остаются там в состоянии зимней спячки на протяжении всей зимы. Установлено, что в этом состоянии у карпа сердцебиение замедляется: вместо нормальных 25–30 ударов 2–3 удара в минуту, а дыхание замедляется до 3–4 вздохов в минуту. Интересное приспособление имеется у осетра, стерляди и белуги, тело которых при наступлении сильных холодов обволакивается слизью, предохраняющей его от неблагоприятного воздействия окружающей среды и холода, и они впадают в зимнюю спячку. Некоторые виды растительноядных рыб (белый амур, толстолобик) тоже зимуют группами, покрытые толстым слоем слизи.

Некоторые морские рыбы тоже переносят сильные холода в состоянии зимней спячки. Так, например, сельдь уже осенью приближается к побережью Ледовитого океана, чтобы впасть в состояние зимней спячки на дне какого-нибудь небольшого заливчика. Черноморская хамса тоже зимует в южных районах моря — у берегов Грузии и соседнего берега Малой Азии на глубине 70–80 м, и в это время она слабо активна и пищу не потребляет. А азовская хамса перед наступлением зимнего периода мигрирует в Черное море (вдоль Северного побережья Кавказа), где и собирается в группы на глубине 70 — 150 м в сравнительно малоподвижном состоянии.

Зимняя спячка у рыб характеризуется крайне ограниченной их активностью, полным прекращением или резким сокращением питания и резким уменьшением интенсивности обмена веществ. В это время их организм поддерживается за счет запасов питательных веществ, накопленных благодаря обильному питанию в осенний период.

По образу жизни и устройству класс земноводных (Amphibia) является переходным между типично водными позвоночными (рыбы) и типично наземными животными. Известно, что различные виды лягушек, тритонов, саламандр и других, населяющих страны с умеренным климатом, тоже проводят неблагоприятный зимний сезон в состоянии гибернации, или, точнее, оцепенения, так как это животные с непостоянной температурой тела, которая зависит от температуры окружающей среды.

Так, например, в Болгарии, лягушки активны только в теплые месяцы, а с наступлением суровых зимних условий впадают в состояние зимней спячки. К зиме они готовятся заранее. Еще летом накапливают запасы питательных веществ в своем организме, а осенью при понижении средней дневной температуры до 8 — 12 °C, а ночной до 3–5 °C отправляются к местам будущей зимовки. Иногда они преодолевают несколько километров. При дальнейшем похолодании они скрываются в свои зимние убежища и впадают в состояние оцепенения, при котором жизненные процессы в их организме крайне замедляются. Например, потребление кислорода понижается в 2–3 раза. Поэтому они расходуют накопленные летом питательные вещества постепенно, но все же (хотя и исключительно медленно) земноводные растут и их половые клетки созревают.