Веселин Денков - На грани жизни
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].
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.
Зимняя спячка земноводных
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.
Одна часть земноводных зимует под водой, а другая — на суше. По данным болгарского герпетолога Вл. Бешкова, под водой зимуют озерная лягушка (Rana ridibunda), травяная лягушка (Rana temporaria), прыткая лягушка (Rana dalmatina), греческая длинноногая лягушка (Rana graeca), а на суше зимуют саламандры (Salamandra salamandra), зеленая (Bufo viridis) и серая жаба (Bufo bufo), обыкновенная квакша (Hyla arborea), чесночницы (Pelobates fuscus и Р. syriacus), желтобрюхая жерлянка (Bombina variegata). Согласно Вл. Бешкову, в Средней Европе и на Русской равнине тритоны зимуют на суше, тогда как в Болгарии взрослые экземпляры обычных тритонов (Triturus vulgaris) и гребенчатых тритонов (Triturus cristatus) зимуют под водой, а на суше остаются молодые тритоны, прошедшие недавно стадию метаморфоза. Саламандры впадают в зимнюю спячку примерно во второй половине ноября. Они зимуют большими группами у подножий обрывов, в расщелинах скал и между корнями деревьев, в норах, вырытых животными. В подобных укрытиях зимуют также зеленая и серая жабы, желтобрюхая жерлянка, лягушка-чесночница. Обычно зимующие в воде земноводные предпочитают быстротекущие, незамерзающие реки и ручьи, каналы и озера с вливающимися в них реками, протоки и др., т. е. выбирают водоемы, в которых вода богата кислородом. В период зимней спячки у земноводных резко увеличивается диаметр кровеносных сосудов в коже, через которые в воде осуществляется дыхание. Земноводные, предпочитающие зимовать на суше, устраиваются в норах, вырытых животными, под толстым слоем листьев, мха и т. п. Некоторые виды способны даже зарываться в землю.
Установлено, что зимняя спячка лягушек продолжается от 130 до 230 дней и ее продолжительность зависит от продолжительности зимы и от степени теплолюбивости и морозоустойчивости различных видов.
В водоемах, чтобы перезимовать, лягушки собираются группами по 10–20 экземпляров (иногда до 100) различного пола и возраста, а иногда и различного вида и зарываются в ил или в подводные впадины и другие пустоты. Установлено, что при групповой зимовке лягушек уровень обмена веществ у них почти на 40 % ниже, чем у зимующих в одиночку. Во время зимней спячки лягушки дышат только через кожу, их пульс замедляется, причем сон у них неглубокий, и при неблагоприятных условиях они могут переместиться в другое место в том же водоеме.
Зимняя спячка у земноводных не отличается покоем и безопасностью — скорее она для них одно из серьезных испытаний. В больших реках они нередко становятся
жертвами крупных хищных рыб. Но самая значительная опасность таится в замерзании зимующих на суше (а иногда и в воде) или в их гибели в водоемах из-за недостатка кислорода. При очень суровых зимах наблюдается массовая гибель земноводных, особенно когда водоемы, в которых они зимуют, промерзают до самого дна. Уцелевшие земноводные весной, преодолев неблагоприятные жизненные условия, выходят из состояния зимней спячки, и жизнь пробуждается заново.
Особый интерес представляют сообщения советских источников о зимовке тритонов. Неоднократно во время изыскательских работ в Северной Сибири геологи, почвоведы и строители находили тритонов, вмерзших в выкопанные ледяные блоки. Очень часто случалось так, что замерзшие, оцепеневшие животные после того, как они оттаяли и были выпущены в подогретую воду, оживали. Этот факт уже не подлежит сомнению. Предметом споров среди ученых остается вопрос: на сколько времени может быть сохранена жизнь замерзших земноводных. В 1956 г. горнопроходческая геологическая бригада при изыскательских работах в Магаданской области нашла на 14-метровой глубине тритона. Когда после работы бригада вернулась в палатку с находкой и затопили печку, замерзшее животное постепенно разморозилось и зашевелилось. Тритона поместили в стеклянную банку с водой, и он начал двигаться. Его жизнь продолжалась целых 12 часов. Некоторые журналисты поторопились объявить это большой сенсацией: якобы найден ископаемый тритон, который, пробыв в состоянии анабиоза почти два миллиона лет, снова ожил. Это сообщение достигло даже зарубежных средств массовой информации. Разумеется, советские зоологи позже опровергли это «утверждение», установив, что речь идет не об ископаемом, а о современном виде — сибирском углозубе (Hynobius keyserlingi), обитающем на огромной территории — от Камчатки и Сахалина и до Урала. Это единственное хвостатое земноводное к северу от полярного круга.
