Niedźwiedzie śpią czy hibernują? Ekspert wyjaśnia, co naprawdę dzieje się w zimie

PAP: Podobno niedźwiedzie w górach poszły już wreszcie spać.

Prof. dr hab. Andrzej Elżanowski, zoolog i bioetyk, wykładowca na Wydziale Artes Liberales UW: Przy takich mrozach to najwyższy czas. Choć trzeba od razu powiedzieć: to nie jest sen taki jak u świstaka.

Hibernacja a sen zimowy

PAP: Czyli nie zapadają w prawdziwą hibernację?

A.E.: W literaturze naukowej termin „hibernacja” jak najbardziej obejmuje tzw. sen zimowy niedźwiedzi brunatnych, tylko że jest to hibernacja płytka. Jest całe spektrum – od bardzo głębokiej, jak u świstaków czy jeży, po taką lekką, jak u niedźwiedzi, borsuków czy jenotów.

PAP: Co to znaczy w praktyce?

A.E.: U niedźwiedzi temperatura ciała spada niewiele, ale za to znacznie obniża się tętno i tempo metabolizmu i dzięki temu zużycie energii. Ale zwierzę może się łatwo wybudzić, gdy zrobi się cieplej albo pojawi się zagrożenie. To zupełnie co innego niż u jeża, który wygląda jak martwy, ma temperaturę ciała zbliżoną do otoczenia i metabolizm obniżony nawet o 90 procent.

Rozmnażanie w czasie hibernacji

PAP: A mimo oszczędności energii niedźwiedzie zimą także się rozmnażają.

A.E.: Tak, i to jest fascynujące. U niedźwiedzi występuje opóźniona implantacja zygoty. Zapłodnienie następuje wcześniej (od maja do lipca), ale zygota najpierw „czeka” w macicy, a ciąża rusza dopiero w czasie hibernacji. Bardzo małe młode rodzą się zimą lub bardzo wczesną wiosną, jeszcze w gawrze. Hibernacja niedźwiedzi pełni dwie funkcje: ułatwia przeżycie zimy i zapewnia cieplarniane warunki noworodkom.

Idealne warunki do zimowania: od gawry po wykrot

PAP: Skoro już o gawrach mowa – jakie warunki muszą być spełnione, żeby niedźwiedź mógł bezpiecznie przezimować?

A.E.: Gawra musi być przede wszystkim osłonięta, wąska, zamknięta. To może być jaskinia, skalna szczelina, wykrot po ogromnym, starym drzewie, wypróchniały pień, czasem bardzo gęsty młodnik świerkowy, gdzie da się zgromadzić materiał roślinny i „zatkać” wejście. Do tego potrzebne są zróżnicowane, naturalne lasy. W monokulturach niedźwiedź po prostu nie miałby gdzie się schować. Dlatego wycinanie starych lasów, tak jak u nas w Podkarpackiem, ma dla nich tak dramatyczne konsekwencje.

PAP: A co decyduje o tym, że zwierzę w ogóle „idzie spać”?

A.E.: U niedźwiedzi temperatura i nasycenie pokarmem mierzone ilością zapasów tłuszczu. Przy czym niedźwiedzie są bardzo plastyczne – jeśli zima jest łagodna, potrafią się wybudzać, czasem nawet zmieniać gawrę. To nie jest „kamienny sen”.

Fakultatywna hibernacja u innych zwierząt

PAP: A inne ssaki? Wspomniał pan o jenotach.

A.E.: Jenoty są znakomitym przykładem tego, że hibernacja bywa fakultatywna. W Finlandii hibernują długo, od listopada do marca. W Europie Środkowej – znacznie krócej, a przy łagodnej zimie potrafią w ogóle nie hibernować, tylko okresowo wychodzić z nor. To pokazuje, że strategia zimowa nie jest sztywna – ona reaguje na klimat. Podobnie bywa u niektórych gryzoni, jak chomiki, które zapadają raczej w płytkie odrętwienie.

PAP: A nietoperze?

A.E.: Nietoperze to szczególny przypadek. One hibernują głęboko, często w koloniach, w jaskiniach. Ale wybudzają się okresowo i wtedy u wielu gatunków odbywa się kopulacja. Nietoperze są ekstremalnie wrażliwe na płoszenie – każde niepotrzebne wybudzenie może oznaczać dla nich śmierć, bo zużywa ogromne ilości energii. Dlatego jaskinie z zimującymi nietoperzami zimą powinny być - i w Europie zwykle są - niedostępne dla ludzi.

Owady, gady i płazy - różne strategie zimowania

PAP: A owady? One też „śpią”?

A.E.: Owady to zupełnie inny świat. Większość zimuje w określonym stadium rozwojowym: jako jaja, larwy, poczwarki albo dorosłe osobniki. Wiele z nich wytwarza substancje zapobiegające zamarzaniu – na przykład glicerol. Innym mechanizmem jest tolerancja na częściowe zamarzanie, np. u poczwarek wielokrotnie wzrasta ilość tzw. białek opiekuńczych, które mogą chronić cząsteczki białek wykonawczych przed uszkodzeniem. Część owadów toleruje nawet częściowe zamarzanie tkanek. To zupełnie inne strategie niż u ssaków.

PAP: A gady i płazy? One też „hibernują”?

A.E.: Nie. Hibernacja dotyczy tylko ssaków i ptaków, które są endotermiczne, czyli ciepłokrwiste. Tak jak większość ryb, gady i płazy są zimnokrwiste, bo ich organizmy nie mogą się ogrzać, i zmiennocieplne, bo ich temperatura ciała podąża za temperaturą otoczenia.

U płazów zamarzaniu tkanek zapobiega zwiększanie stężenia glicerolu i alaniny, czyli podobnie jak u wielu bezkręgowców. U gadów, przynajmniej u jaszczurek, zamarzaniu zapobiega wielokrotne zwiększenie stężenia glukozy.

PAP: Czy hibernujące zwierzęta mogą paść ofiarą drapieżników? I jak bardzo o ich przetrwaniu decyduje samo miejsce zimowania?

A.E.: Najbardziej na to narażone są nietoperze, których anatomia i nieudolna naziemna lokomocja uniemożliwiają skuteczne ukrycie się. Zimujące nietoperze narażone są na ataki drapieżników, np. płomykówek, a nawet sikor bogatek czy drobnych gryzoni (np. myszarek). Najlepszą obroną przed drapieżnikiem jest po prostu dobre schronienie. Jeśli hibernujące zwierzę jest dobrze ukryte – w norze, gawrze, a zwłaszcza głęboko w ziemi – to ryzyko drapieżnictwa jest niewielkie. Oczywiście, drapieżniki takie jak lisy pewno mogą się dokopać, zwłaszcza w cieplejszych okresach zimy, do hibernujących chomików czy susłów. Ale nie jest to główny czynnik śmiertelności.

Znacznie częściej o losie zwierzęcia decyduje to, czy w ogóle znalazło odpowiednie miejsce do przezimowania. Żadne przystosowania fizjologiczne, żadne „antyzamarzające” substancje ani spowolniony metabolizm nie pomogą, jeśli schronienie jest złe – zbyt płytkie, zbyt wilgotne, pozbawione tlenu albo narażone na niepokojenie. Dobór naturalny działa jak zwykle brutalnie: kto źle wybierze miejsce, ten zimy nie przeżyje.

Dlaczego nie wszystkie zwierzęta hibernują?

PAP: Dlaczego jedne zwierzęta hibernują, a inne – jak lisy czy zające – nie?

A.E.: Bo ewolucja niczego nie „wymyśla”. To proces historyczny. Zależnie od warunków w przeszłości geologicznej jedne linie poszły w aktywność całoroczną, inne w hibernację. Gdy już wybierze się pewną strategię, bardzo trudno ją zmienić. To jak tramwaj – nie da się w połowie trasy zmienić kursu i pojechać w inną stronę.

Ludzie a hibernacja

PAP: A ludzie? Ewolucja popełniła w naszym przypadku błąd, że nie uwzględniła zapadania w zimowy sen? Bo może hibernacja by nam się przydała?

A.E.: Nie, i to z bardzo prostego powodu: my jesteśmy ewolucyjnie „skazani” na aktywność. Małpy – a więc także ludzie – wywodzą się ze stref ciepłych i nie wykształciły mechanizmów hibernacyjnych. Ale nawet abstrahując od biologii: cała ludzka strategia przetrwania polega na ciągłym działaniu, inwestowaniu energii, wiedzy i pracy w kontrolowanie środowiska. Hibernacja oznaczałaby częściowe wycofanie się z tej gry. A w świecie ludzi to nierealne – wystarczyłoby, że część by zasnęła, a reszta natychmiast by to wykorzystała. Ewolucja nie daje nam przycisku „pauza”. Weszliśmy na ścieżkę permanentnej aktywności i z tego „tramwaju” nie da się już wysiąść.

PAP: Na koniec: czy zmiany środowiska zagrażają zimującym zwierzętom?

A.E.: Oczywiście. Zabranie czy przekształcenia siedlisk, zwłaszcza leśnych i stepowych, utrudnia hibernację. Zima zawsze była wyzwaniem, ale dziś dokładamy do niej presję człowieka. Ale samo ocieplenie klimatu na ogół sprzyja hibernatorom, bo skraca okresy wymuszonej bezczynności.

Rozmawiała: Mira Suchodolska (PAP)