Česa nismo vedeli o prezimovanju črnih medvedov

Nova študija, ki jo je stalno spremljalčrni medvedimed njihovim dolgim ​​zimskim počitkom je spremenilo naše razumevanje njihovega mirovanja. Znanstveniki so odkrili, da kljub temu, da se telesna temperatura medvedov ni bistveno znižala, delujejo le pri 25 odstotkih aktivne presnove. Telesna temperatura medvedov je med cikli, ki so se gibali od dveh do sedmih dni, nihala med 30 in 36 stopinj Celzija (86 in 97 stopinj Fahrenheita). Medvedje so po dolgem spanju potrebovali dva do tri tedne, da so se vrnili v aktivno presnovno stanje, čeprav se je njihova telesna temperatura kmalu po tem, ko so se prebudili iz mirovanja, dvignila na normalno.

Teh lastnosti mirovanja nikoli niso opazili pri drugih hiberniranih živalih, kjer se presnova telesa običajno zmanjša za 50 odstotkov na vsakih 10 stopinj Celzija (18 stopinj Fahrenheita) padca telesne temperature.

Rezultati te študije brez primere so bili objavljeni v številki 18. februarjaZnanost. Vizjava za javnostizdano s strani Ameriškega združenja za napredek znanosti, je vodilni raziskovalec dr. Øivind Tøien pripomnil,

Zelo pomemben namig za razumevanje dogajanja pri presnovi medveda je njegova telesna temperatura. Vedeli smo, da medvedi med mirovanjem do neke mere znižujejo telesno temperaturo, toda na Aljaski smo ugotovili, da ti črni medvedi v večdnevnih obdobjih spreminjajo svojo jedrno temperaturo v različnih ciklih, česar pri manjših mirovalcih ne opazimo in česar se ne zavedamo je bil pri sesalcih sploh že viden.

Øivind Tøien, raziskovalec z Inštituta za arktično biologijo Univerze v Aljaski Fairbanks, preverja prezimovanje medvedov z uporabo računalniških monitorjev, povezanih z video in fiziološko snemalno opremo. Avtor slike: Øivind Tøien, Inštitut za arktično biologijo Univerze v Aljaski Fairbanks

Ti testi so bili izvedeni na medvedih, ki so se sprehajali preblizu kraja bivanja ljudi. Ulovil jih je oddelek za ribe in divjad na Aljaski ter jih odpeljal na študijsko območje, ki ga je ustanovil Inštitut za arktično biologijo, ki je spravljeno na gozdnati lokaciji stran od človeških motenj. Senzorji, pritrjeni na radijske oddajnike, ki so beležili telesno temperaturo, srčni utrip in mišično aktivnost, so bili medvedu implantirani, preden so jih namestili v zimske prenočišča, podobna brlogu. Tam bi vsako gibanje medvedov spremljali z infrardečimi kamerami.

Tam jevideo posnetekdremajočega medveda, ki ga je posnel dr. Tøien, objavljeno na kanalu PBS News Hour You-Tube.

Medvedi v stanju mirovanja pozimi ne jedo, ne pijejo, ne urinirajo in ne iztrebljajo. Vendar se vsako pomlad pojavijo v fizičnem stanju, ki je zelo podobno njihovemu stanju, preden so šli v mirovanje. Kaj se dogaja v tem času globokega spanca?

Prikazano je, da so mladega samca ameriškega črnega medveda, ujetega na jugu osrednje Aljaske kot nadležno žival, pravkar postavili v umetno brlog. Avtor slike: Øivind Tøien, Inštitut za arktično biologijo Univerze v Aljaski Fairbanks

Znanstveniki so opazili, da se med mirovanjem, ko je telesna temperatura medvedov padla na približno 30 stopinj Celzija (86 stopinj Fahrenheita), medvedi tresli, dokler se njihova temperatura ne dvigne nazaj na približno 36 stopinj Celzija (97 stopinj Celzija). Potem bi se tresenje upočasnilo, dokler se telesna temperatura medvedov ne zniža na 30 C (86 F). Ta cikel temperature/tresenja bi trajal več dni.

Medtem so vgrajeni senzorji merili tudi količino kisika, ki so jo vzeli medvedi. To je pokazalo 75 -odstotni padec njihove aktivne poletne presnove. Srčni utrip medvedov je bil okoli 14 utripov na minuto v primerjavi s 55 med aktivnim stanjem. Poleg tega je dr. Tøien ugotovil, da medvedje srce med mirovanjem ne bije stalno.

Sinusna aritmija je razlika v frekvenci srčnega utripa glede na dihanje, pri čemer medvedi kažejo skrajno obliko. Ko vdihnejo, imajo skoraj normalen srčni utrip. Med vdihi pa medvedje srce bije zelo počasi. Včasih je med udarci kar 20 sekund. Vsakič, ko medved vdihne, se njegovo srce za kratek čas pospeši skoraj do srca počitka medveda poleti. Ko medved izdihne, se srce spet upočasni.

Eden od medvedov v študiji je bila noseča samica. Med mirovanjem je njena telesna temperatura ostala na enaki ravni kot njeno aktivno stanje, okoli 37 stopinj Celzija (98,6 stopinje Fahrenheita). Toda po rojstvu njenega mladiča se je njena telesna temperatura gibala po istem kolesarskem vzorcu, kot so ga videli drugi medvedi. (Žal je mladiček umrl zaradi prirojene napake v svoji membrani.)

Ko je prišla pomlad in so medvedi zapustili svoje brloge, so znanstveniki pričakovali, da se bo metabolizem medvedov hitro vrnil na normalno aktivno raven. Toda čeprav so medvedi kmalu po prebujanju iz zimskega spanja ponovno vzpostavili aktivno telesno temperaturo 37 stopinj Celzija (98,6 stopinje Fahrenheita), so znanstveniki presenečeni ugotovili, da so medvedi potrebovali približno dva do tri tedne, da so se vrnili k aktivnemu metabolizmu.

Črni medvedi tudi med mirovanjem niso trpeli zaradi izgube mišične in kostne mase. Rekel je dr. Tøien,

Če bi lahko odkrili genetsko in molekularno podlago za to zaščito ter mehanizme, na katerih temelji zmanjšanje presnovnega povpraševanja, obstaja možnost, da bi lahko izpeljali nove terapije in zdravila za uporabo pri ljudeh za preprečevanje osteoporoze, neuporabo atrofije mišic, ali celo postaviti poškodovane ljudi v vrsto suspendirane ali zmanjšane animacije, dokler ne bodo dostavljeni napredni zdravstveni oskrbi - podaljšanjezlata urado zlatega dne ali zlatega tedna.

Mladi samček ameriškega črnega medveda po izhodu iz mirovanja. Medved je bil del raziskave hibernacije, ki jo je opravil Øivind Tøien, raziskovalec z Inštituta za arktično biologijo na Univerzi v Aljaski Fairbanks. Zasluga za sliko: Øivind Tøien

V prvi tovrstni študiji so aljaške črne medvede med zimskim mirovanjem nenehno spremljali. In znanstvenikom, ki so jih gledali, kako spijo, ni bilo dolgočasno. Čeprav je telesna temperatura medvedov padla le za nekaj stopinj, so delovali le pri 25 odstotkih aktivne presnove. Ko so spomladi zapustili brlog, se je telesna temperatura medvedov vrnila na normalno raven, vendar je njihova hitrost presnove trajala dva do tri tedne, da je dosegla normalno aktivnost.

Sorodne objave:
Kako zimovalne živali vedo, kdaj se zbudijo?

Koliko mraza lahko prenašamo?

Po napovedih bodo polarni medvedi izgubili med grizli med podnebnimi spopadi