Зима. Секреты выживания растений и животных в самое суровое время года

Интересно было бы понять, охлаждаться насколько. Температуру тела у корольков в дикой природе в тяжелых зимних условиях (например, при –30 °C и ветре), как и вообще зимой, не измеряли, так что точного ответа нет. Следовало бы ожидать, что при –30 °C птицам остро необходимо охлаждаться, чтобы экономить

энергию, но, регулярно сталкиваясь с такой температурой, они подвергались бы и огромному риску переохладиться и замерзнуть насмерть. Если птице слишком холодно, она может перестать реагировать на раздражители. Тогда она не будет дрожать и быстро заледенеет: при охлаждении тела организм рискует потерять физиологический контроль над теплопродукцией. Хитрость в том, чтобы суметь, как арктический суслик, прийти в физиологическое состояние, технически близкое к смерти, но при этом сохранить способность реагировать на происходящее и в нужный момент возвращаться к жизни. Ночная мини-спячка – хорошая стратегия, но только если утром температура воздуха повышается достаточно, чтобы животное могло пассивно согреться до нужного уровня и снова начать дрожать – тогда ему удастся быстро разогреться. Те же проблемы, что у эндотермных позвоночных, есть и у эндотермных насекомых, но стоят они более остро.

Рассмотрим, например, табачного бражника (Manduca sexta

) – многим знакомы его крупные зеленые личинки, которые питаются на томатах и других пасленовых растениях. Во взрослой стадии насекомое ведет ночной образ жизни и в полете поддерживает в теле почти такую же температуру, как у колибри. После полета, скажем, при 15 °C бражник сразу охлаждается и через одну-две минуты впадает в оцепенение. При 30 °C вечером ему нужно продрожать меньше минуты, чтобы снова полететь. Но при температуре 15 °C бабочке придется дрожать несколько минут. А если температура воздуха понизится еще всего на 5 °C, насекомое вообще не сможет разогреться. Оно будет оставаться в оцепенении и неизбежно замерзнет насмерть, если температура опустится ниже 0 °C. Однако в обычных условиях летние бабочки никогда не подвергаются действию таких низких температур, так что им не нужен защитный механизм, чтобы не умереть от переохлаждения. Таким же образом могут позволить себе охлаждаться, чтобы экономить энергию, рукокрылые: в прохладной, но не слишком холодной пещере они надежно застрахованы от неудач. Зимуя в глубоких пещерах, где температура не опускается ниже точки замерзания их тканей, животные могут впадать в оцепенение с гарантией, что они не превратятся в кусок льда.

Бабочки-совки подсемейства Cuculiinae, распространенные в Новой Англии, испытывают на себе всю тяжесть опасности замерзнуть насмерть. Чтобы уберечься от хищников (рукокрылых), они ведут активный образ жизни зимой. Их летательные мышцы на удивление устойчивы к холоду, а бабочки способны разогреться дрожанием даже с 0 °C, но при температуре около –10 °C заледеневают. Тем не менее под действием температуры, близкой к 0 °C, они не начинают дрожать, что могло бы позволить им не охладиться до смертельного уровня. Вместо этого, чтобы не замерзнуть слишком сильно, они ищут укрытия под теплоизолирующими листьями и снегом. Ни бабочки, ни большая часть наземных беличьих, за исключением арктического суслика, не подвергаются серьезному риску, потому что в микросреде, где они зимуют, очень низкие температуры не встречаются, и, соответственно, у этих животных не развилась реакция на опасно низкую температуру тела. В целом мало кто из птиц пользуется надежным укрытием от холода, какое обеспечивают глубокие пещеры и подземные норы. Зимой птицы порой сталкиваются с ситуацией, когда температура за одну ночь падает с уровня значительно выше нуля до –30 °C и ниже, и просто не могут позволить себе перестать контролировать температуру тела. Любопытно, что модель адаптивной реакции, которой зимой пользуются многие птицы, ярко проявляется у колибри.

Зимняя бабочка из семейства совок на ветке бука