Strategie zwierząt na przetrwanie zimy

Wymyśliłam sobie, że opiszę strategie zwierząt na przetrwanie zimy. Jak zaczęłam szukać materiałów, okazało się, że przyroda jest tak sprytna w tej dziedzinie, że to jest temat na książkę. Dlatego ten artykuł to tylko wstęp do zagadnienia.

Ssaki — hibernacja

Jak myślę o metodach na przeżycie zimy, to pierwsze co przychodzi mi na myśl, to to o czym marzy wiele osób, czyli przespać zimę i obudzić się na wiosnę. Z tej metody korzysta kilka gatunków ssaków w Polsce. Część zwierząt zapada w płytki sen i jeśli robi się cieplej, mogą się wybudzać. Pozostałe hibernują, czyli zapadają w głęboki sen i budzą się dopiero na wiosnę.  W obu przypadkach wcześniej na jesień starają się bardzo dużo jeść i magazynować zapasy tłuszczu pod skórą.

Z pierwszej metody korzysta niedźwiedź, u którego temperatura ciała spada tylko o kilka stopni. Poza tym sen jest tak płytki, że samice niedźwiedzia brunatnego w styczniu lub lutym rodzą młode. Budzą się na tyle, żeby je nakarmić i ogrzać.

Drugą metodę stosuje jeż, ale u niego temperatura ciała podczas hibernacji spada do ok 5°C, a oddech pojawia się raz na kilka minut. Jakie tętno mają te dwa gatunki w zimie można przeczytać tutaj

A na filmie poniżej możemy zobaczyć jeża, który szykuje się do hibernacji. Jeże zapadają w sen zimowy i budzą się, kiedy temperatura otoczenia jest ok 15°C.

Fot. Jeż na wiosnę ma duży apetyt. W poszukiwaniu czegoś do zjedzenia w moim ogrodzie.

Ssaki — magazynowanie

Jeżeli zwierzę nie ma możliwości zasnąć na zimę, a warunki niekoniecznie pozwalają na znalezienie pożywienia w jej trakcie, należy je wcześniej zmagazynować. Dotyczy to gatunków, których dieta może składać się z niepsujących produktów jak orzechy, szyszki, żołędzie, nasiona zbóż.

Chomik europejski stosuje dwie metody na zimę: zapada w sen zimowy przerywany, a wcześniej zapełnia swoją spiżarnię. Pomiędzy okresami hibernacji trwającymi około 100 godzin, chomik wybudza się i konsumuje zapasy zgromadzone w norze. Musi uzbierać około 2 kg pokarmu na czas zimy. Jak wiadomo chomik potrafi przenosić pokarm w dużych workach policzkowych.

Kolejnym gryzoniem, którego kojarzymy ze zbieraniem zapasów jest wiewiórka. I nie jest to prawdą, że chowa ona żołędzie w przypadkowych miejscach i potem tego nie pamięta. Stosuje bardzo inteligentną strategię, taką dywersyfikację miejsc, w których przechowuje pokarm na zimę. Choć samo słowo dywersyfikacja, jest określeniem z dziedziny ekonomii i oznacza rozłożenie ryzyka poprzez inwestowanie w różne źródła, to w przypadku wiewiórki bardzo mi ten termin pasuje. Chowa ona zapasy w bardzo wielu miejscach, więc nie ryzykuje, że jakiś smakosz dostanie się do jej spiżarni i wszystko opędzluje.

Choć trudno jest zobaczyć wiewiórkę w zimie, to ona nie śpi, a tylko ogranicza do niezbędnego minimum swoją aktywność. Zimuje w dziuplach oraz w gniazdach, które buduje. Takie gniazda są kuliste, składają się z gałązek i liści, zawieszone są 3–18 metrów nad ziemią i tak dobrze izolowane, tak że różnica temperatur między gniazdem, a środowiskiem zewnętrznym może wynosić nawet 30°C.

Na filmie możemy obserwować wiewiórki w zimie korzystające z dokarmiania przez ludzi.

Ssaki — zmiana diety

Wiosna, lato i nawet jeszcze jesień to duża dostępność jedzenia. A jak sobie radzą zwierzęta, jeżeli zaczyna im go brakować. Absolutnie nie siedzą i nie płaczą nad swoim losem, ale w myśl zasady „jak się nie ma co się lubi, to się lubi co się ma” zmieniają swoją dietę.

 Na grafice trzy przykłady ze świata zwierząt:

Ssaki — wymiana futra

Jeżeli mamy w domu futrzaka, który spędza większość czasu na dworze (np. kot), możemy zaobserwować jak mu się zmienia sierść miedzy latem a zimą. U zwierząt dzikich te zmiany są bardziej intensywne i mają dodatkowe aspekty. Oprócz tego, że sierść jest wyraźnie grubsza, to zmienia również kolor.

Nawet jeśli w ostatnich czasach mamy mniej śniegu, to i tak wymiana sierści z brązowej na szaro-białą powoduje, że zwierzę łatwiej może się zakamuflować w otaczającym środowisku. Ma to znaczenie i dla zwierząt, które mogą paść łupem drapieżników, jak i samych drapieżników. Poza tym np. dzik ma sierść pokrytą tłuszczem, który zatrzymuje wilgoć.

Na filmie zmiana futra u zająca.

Ssaki — zmiana zachowania

Na trudne czasy wspaniale mieć pomoc przyjaciela. Zwierzęta doskonale to wiedzą i niektóre gatunki na zimę formują się w grupy. Tak robią sarny i ma to wiele plusów. Jest więcej nosów, żeby wywąchać coś do jedzenia i więcej uszu, żeby usłyszeć, że zbliża się niebezpieczeństwo. Choć sarna jest szybkim i zwinnym zwierzęciem, to jednak zima i niedostatek dobrze strawnego jedzenia powoduje, że jest osłabiona. Co jeszcze robi sarna, żeby lepiej przetrwać zimę można poczytać tutaj.

Ptaki — dlaczego nie jest im zimno w nóżki?

Jak patrzę na ptaki w zimie, szczególnie takie małe jak sikory i wróble, to zastanawiam się, jak im nie jest zimno w te cienkie nóżki. Otóż, ptaki mają kilka mechanizmów, które zabezpieczają je przed odmrożeniem nóg:

Tętnice, w których płynie ciepła krew z serca na obwód, leżą blisko żył i wzajemnie wpływają na swoją temperaturę. Tętnice ogrzewają krew w żyłach płynących do ciała, a żyły ochładzają krew płynącą do nogi, przez co temperatura w nogach jest niższa. Takie utrzymywanie niskiej temperatury nóg powoduje mniejszą utratę ciepła z tego miejsca.

Nogi pokryte są też łuskami, które słabo przewodzą ciepło. Często też ptaki w zimie stają na jednej nodze, a drugą ogrzewają, chowając je pod upierzeniem na brzuchu. Reszta ciała jest dobrze izolowana piórami.

Fot. Gęś gęgawa w locie. Autor Darek Masloń.

Ptaki — migracja do ciepłych krajów

Niektóre ptaki nie lubią zimna i jak tylko robi się chłodno to odlatują do ciepłych krajów. Jednymi z pierwszych odlatujących ptaków są jerzyki. Najczęściej odlatują już na początku sierpnia, a ponieważ są świetnymi lotnikami, dolatują aż do Afryki Południowej. Jerzyki są ptakami, które wszystko robią w locie, przede wszystkim w locie się odżywiają. A niestety w zimie owady praktycznie nie latają, dlatego jerzyki nie mają innego wyjścia, jak polecieć tam, gdzie owady są. W dalekich podróżach pomaga im aerodynamiczna budowa ciała i fotoreceptory, które odczytują ziemskie pole magnetyczne.

Fot. Klucz ptaków na niebie. Autor Darek Masloń.

Ptaki — migracja w poszukiwaniu lepszych warunków

Jeżeli jakieś ptaki nie są przystosowane do dalekich lotów, to starają się poradzić sobie w tym miejscu, w którym zastanie je zima, lub migrują niedaleko. Przykładem takich ptaków są sikorki. Możemy je obserwować w Polsce w ciągu roku, ale to nie znaczy, że są to cały czas te same ptaki. Część sikorek na danym terenie zostaje, część odlatuje bardziej na południe, a do nas przylatują ptaki z północy np. ze Skandynawii. Sikorki są bardzo sprytnymi i obrotnymi ptakami, nie ustają w szukaniu nowych źródeł pokarmu, ale także bardzo chętnie bazują na przygotowanych przez nas stołówkach.

Fot. Sikorka modra. Autor Darek Masloń.

Ptaki — korzystanie z dokarmiania przez ludzi

Nie będę tu wchodzić w dyskusję, czy jest to dobre dla przyrody, czy nie, jest natomiast faktem, że zwierzęta z dokarmiania przez ludzi korzystają chętnie i z tego powodu zmieniają nawet swoje przyzwyczajenia. Czasem zostają na danym terenie, ponieważ widzą, że mimo zimy jest dostępny pokarm. Dla ptaków niemigrujących ptasie stołówki, to ważne miejsca.

Wróble chętnie trzymają się blisko człowieka, bo zawsze coś się znajdzie do jedzenia. Zbyt duże uporządkowanie terenu i czystość nie są dla wróbli dobre. Pamiętam jak przed laty siedząc w ogródku restauracji na wrocławskim rynku nie można było trzymać frytki w wyciągniętej ręce, bo natychmiast przylatywał mały wróbelek i uciekał ze zdobyczą.

Fot. Wróbel polujący na resztki jedzenia w restauracji.

Ptaki — zimowe ciuszki

U ptaków upierzenie ma wiele funkcji. Może powodować, że ptak się zamaskuje w środowisku, a z kolei na wiosnę samce ubierają się pięknie, żeby spodobać się samicom. Ale większość ptaków w Polsce zmienia szaty na zimę, aby przetrwać surowe warunki atmosferyczne. Zimowa wersja upierzenia składa się przede wszystkim z większej liczby piór puchowych. Nastroszenie piór tworzy warstwę izolującego powietrza. Dla większość ptaków wymiana opierzenia jest dosyć męczącym okresem, niektóre na ten czas tracą nawet zdolność lotu.

Fot. Kos samiec na wiosnę ubiera piękne ciuszki, żeby zaimponować pani kosowej. Choć nam wydaje się czarny, jego pióra mienią się w wielu barwach. Autor Darek Masloń.

Ptaki — elastyczność pokarmowa

Bardzo dużo ptaków w sezonie letnim odżywia się owadami. Nawet wróble, które kojarzymy ze zjadaniem resztek chleba, karmią swoje młode na początku wyłącznie owadami. Na zimę owady się chowają, dlatego trzeba znaleźć jakieś inne źródło pokarmu. Część ptaków odżywia się ziarnami, a np. kos oprócz ziaren poszukuje owoców.

Zimową porą znikają owoce i jagody z drzew i krzewów, którymi w lecie i na jesień nikt się nie interesuje. Są też ptaki, które są zbyt słabymi lotnikami, aby polecieć do ciepłych krajów, a swoim środowisku nie za bardzo mają co jeść. Wąsatki żywią się w zimie niskokalorycznymi nasionami pałki i trzciny, przez co nie wszystkim udaje się przetrwać zimę.

Fot. Żerująca wąsatka. Autor Darek Masloń.

Ptaki — zmiana zachowania

Choć „powiedziały jaskółki, że niedobre są spółki” to jednak nocowanie w grupach w zimie, to świetny pomysł na przetrwanie.

Fot. Gil zimową porą. Autor Darek Masloń.

Jak gady radzą sobie z zimą?

Gady i płazy korzystają z trochę innych metod. Wynika to z faktu, że są to zwierzęta zmiennocieplne (ektotermy), czyli nie potrafią same regulować temperatury, a polegają na zewnętrznych źródłach ciepła. Muszą przemieszczać się tam, gdzie warunki są dla nich najlepsze. Dlatego przetrwanie zimy nie jest takie proste. Jeśli spada temperatura otoczenia, spada też temperatura ciała gada. Ma to swoje wady, ale też zalety. Wadą jest to, że zwierzęta z niską temperaturą ciała są bardziej ospałe, gorzej polują i źle trawią pokarm. Natomiast przy niskiej temperaturze ciała mają mniejsze zapotrzebowanie energetyczne i potrafią dłużej przetrwać bez pokarmu.

Fot. Dwie jaszczurki wygrzewające się na kamieniach.

Gady — brumacja

Brumacja jest podobna do hibernacji u ssaków, ale z pewnymi kluczowymi różnicami. Podczas brumacji gady stają się w dużej mierze nieaktywne, szukają schronienia, w którym mogą unikać mroźnych temperatur. Ich tętno, oddychanie i procesy trawienne dramatycznie zwalniają. Ale jeżeli znacznie się ociepli, potrafią wyjść z kryjówki, żeby się nagrzać.

Fot. Żmija zygzakowata. Bardzo lubi wygrzewać się na kamieniach. Autor Darek Masloń.

Gady — hibernakulum

Mianem hibernakulum określa się miejsce zimowania gadów, czyli jest to takie zimowe legowisko lub kryjówka. Wybór hibernakulum nie może być przypadkowy. Miejsce to powinno mieć stabilną temperaturę i poziom wilgotności, minimalizując ryzyko odmrożenia lub odwodnienia gada. Lubią wybierać na kryjówkę nory gryzoni, pryzmy kompostowe, szczeliny w skałach lub piwnice. Opuszczają hibernakulum wtedy, kiedy jest już wyraźnie ciepło.

Fot. Murówka zwyczajna, jedna z najbardziej ciepłolubnych jaszczurek w Europie. Zdjęcie wykonane w Słowenii.

Gady — zmiany fizjologii

Choć nie potrafią regulować temperatury ciała, mają inne mechanizmy ochronne przed zimnem:

• Zwiększają zapasy glikogenu w wątrobie, który jest łatwo dostępnym źródłem energii podczas brumacji (jak tworzy się glikogen w wątrobie, można przeczytać tutaj)
• Wytwarzają związki, które chronią przed zamarzaniem tkanek np. glicerol. Takie substancje zapobiegają tworzeniu się kryształków lodu wewnątrz komórek, które mogłyby powodować uszkodzenia.
• Ich płyny ustrojowe mogą osiągają temperaturę poniżej zera bez faktycznego zamarzania.

Gady — w grupie raźniej

Podobnie jak inne gatunki gady wiedzą, że zimowanie w grupie daje większe szanse na przeżycie. Gady mogą wzajemnie się ogrzewać, a także są lepiej chronione przed drapieżnikami. Zimować wspólnie mogą nawet różne gatunki np. jaszczurki i węże.

Fot. Nora w kompoście. Kto ją zamieszkuje nie wiem. Na pewno częstym gościem jest tu zaskroniec.

Płazy — zimowanie pod wodą

Takie gatunki jak żaba wodna zimują pod wodą. Znajdują schronienie w mule na dnie zbiorników wodnych, gdzie temperatura jest stabilna (zwykle ok. +4 °C) i nie zamarza do dna. W wodzie niektóre gatunki tolerują niskie poziomy tlenu i przez skórę wymieniają gazy, nawet przy bardzo ograniczonym dostępie do O₂.

Dźwięki wydawane przez żabę wodną.

Płazy — zimowanie na lądzie

Moja ulubiona ropucha szara zimuje na lądzie zakopana w ziemi, ukryta w korzeniach drzew lub wykrotach, a także schowana w piwnicach. Odbywa się to w okresie od października do marca zależnie od warunków pogodowych.

U płazów zachodzi niemal całkowite zahamowanie aktywności i podobnie jak gady potrafią wytwarzać związki krioprotetyczne. Płazy oprócz magazynowana glikogenu w wątrobie, korzystają też z lipidów odkładanych w ciałach tłuszczowych.

Tegoroczna zima jest dobra dla zimujących płazów, ponieważ zalegające opady śniegu dają dodatkową izolację przed zimnem.

Owady

Owady bardzo się różnią od poprzedników. Przede wszystkim ich rozwój przechodzi przez kilka stadiów i w związku z tym owad może zimować w takim stadium, które będzie optymalne.

Owady — zimowanie w formie jaja

Jednym z moich ulubionych owadów, poza trzmielami, jest pasikonik. I jak pasikonik radzi sobie z przetrwaniem zimy? Pasikonik jest drapieżnikiem, w sezonie letnim zjada mniejsze od siebie owady, ale nie pogardzi też zieleniną. Jednak nie objada się na jesień. W okolicy października samice poprzez długie wystające pokładełko składają jaja do gleby, a następnie wszystkie dorosłe osobniki giną. Na wiosnę z jaj, które są odporne na mróz, wylęgają się nimfy.

Fot. Pasikonik w stadium nimfy, najprawdopodobniej samiec, ponieważ nie jest widoczne pokładełko, służące u samic do składania jaj.

Owady — zimowanie w formie larwy

Zimowanie w stadium larwy jest bardzo częste, ponieważ larwy:

• są lepiej przystosowane do gromadzenia zapasów
• łatwiej im ukryć się w glebie, drewnie lub wodzie,
• mogą wejść w diapauzę i przetrwać silne mrozy.

Fot. Ogrodnica niszczylistka — zimuje w glebie w stadium larwy.

A czym jest diapauza? Zahamowaniem rozwoju wynikającym z niekorzystnych warunków środowiskowych. Diapauza u owadów jest regulowana hormonalnie, w związku z tym może się pojawić jeszcze przed wystąpieniem takich niekorzystnych warunków. To przystosowanie ewolucyjne owadów.

Owady — zimowanie w formie poczwarki

W stadium poczwarki zimują głównie motyle. Poczwarki przyczepione są do łodyg roślin, murów czy też pni drzew. Poczwarka jest przytwierdzona jedwabną nitką i dobrze maskowana kolorystycznie.

U poczwarek wielokrotnie wzrasta ilość tzw. białek opiekuńczych, które mogą chronić cząsteczki białek wykonawczych przed uszkodzeniem.

Choć motyl jest mały i wydaje się delikatny, niektóre gatunki zamiast przezimować, odlatują na południe. Strategią na przetrwanie zimy Rusałki osetnik jest migracja nad Morze Śródziemne.

Fot. Powszechny bielinek rzepnik pijący nektar z kwiatu za pomocą ssawki

Owady — zimowanie w formie dorosłej

W postaci dorosłej zimują np. pszczoły. Jeśli są to pszczoły miodne, to zimują w ulu, w którym zbierają zapasy na zimę. Poza tym ponieważ działają zespołowo, potrafią regulować temperaturę w swoim domu. Z kolei pszczoły murarki, które żyją samotnie i zbierają nektar wyłącznie dla siebie i swojego potomstwa, zimują jako postacie dorosłe, produkując substancje chroniące je przed zamarzaniem, czyli krioprotektory.

Fot. Mały hotel dla owadów, w którym pszczoły murarki złożyły jaja.

Ciekawostki

• Chomik europejski potrafi zmagazynować na zimę nawet ponad 50 kg pożywienia np. w postaci ziemniaków, czy innych bulw.
• Jakie zwierzę jest rekordzistą, jeśli chodzi o długość snu zimowego? Popielica szara potrafi spać 7-9 miesięcy, a przy niesprzyjających warunkach nawet do 11 miesięcy.
• Liderem wśród ptaków jeśli chodzi o migrację jest szlamnik, pojawiający się w Polsce wyłącznie w czasie przelotu. Nie wiem, kto wymyślił taką nazwę dla tego pięknego ptaka. Potrafi on potrafi przelecieć z Alaski do Nowej Zelandii w ciągu ok 12 dni.
• To co prawda nie nasz klimat, ale tam gdzie żyją aligatory, też czasem przychodzi mroźna zima. Aligatory wtedy wystawiają nozdrza ponad zamarzniętą wodę, by mogły oddychać. Reszta ciała jest ukryta pod lodem, w stabilnej dodatniej temperaturze.
• Płazy mogą hibernować nie tylko w zimie. Jeśli warunki są bardzo niekorzystne, szczególnie pojawiają się długotrwałe susze i upały, mogą zapadać w hibernację letnią.
• Występują płazy, u których może zamarzać nawet 70% ciała. Nie zamarzają tylko niezbędne narządy, takie jak serce i mózg.

Jak zwierzęta radzą sobie zimą?

Chociaż zwierzęta mają fascynujące metody na przetrwanie zimy, to niestety nie wszystkie doczekają wiosny. Zima jest trudnym okresem, zmiennym jeżeli chodzi o zakres temperatur i obecność lub brak śniegu, a to utrudnia przystosowanie się.

Bibliografia

Jacek Karczewski Jej wysokość gęś 2019 Wydawnictwo Poznańskie

Źródła: