Торпор против гибернации: разница и сравнение

Что касается животных и растений, то для защиты от вредного воздействия окружающей среды они используют своеобразные природные механизмы.

В основном во время засухи, холодов или истощения имеющихся пищевых ресурсов. Некоторые виды птиц и млекопитающих временно отказываются от эутермии и резко снижают расход энергии и температуру тела.  

Благодаря этому они могут выжить в периоды с неблагоприятными условиями окружающей среды. Когда дело доходит до спячки, это один из подвидов оцепенения. В этой статье основное внимание уделяется дифференциации оцепенения и гибернации. 

Основные выводы

1. Торпор — это кратковременное состояние сниженной метаболической активности, а гибернация — это длительное состояние сохранения энергии.
2. Спячка длится недели или месяцы, тогда как инерция может длиться часами или днями.
3. И оцепенение, и гибернация — это стратегии выживания, которые животные используют для сохранения энергии в периоды ограниченных ресурсов.

Оцепенение против гибернации 

Оцепенение — кратковременное физиологическое состояние пониженной метаболической активности, позволяющее животным экономить энергию в неблагоприятных условиях. Спячка - это длительное состояние покоя, которое происходит зимой, когда пищевых ресурсов не хватает, и их хватает на несколько месяцев.

Оцепенение — это состояние пониженной метаболической активности и температуры тела, возникающее у некоторых животных в ответ на неблагоприятные условия окружающей среды, особенно на жару и холод.

К животным, впадающим в оцепенение, относятся некоторые млекопитающие (сумчатые), птицы (даже колибри), летучие мыши и виды грызунов, например мыши. 

Термин «спячка» применяется ко всем видам беспозвоночных животных, находящихся в зимнем покое.

В спячку входят несколько земноводных, рептилий и рыб, которые зимуют при температуре тела, близкой к нулю, а также некоторые другие млекопитающие, такие как медведи, большую часть зимы спят в берлогах. 

Сравнительная таблица  

Что такое Торпор? 

Торпор считает наличие периода низкой температуры тела и метаболизма, который длится от нескольких дней до недель. В течение активной части дня животные после оцепенения сохраняют нормальный уровень активности и температуру тела.

Но температура их тела и скорость метаболизма снижаются в течение части дня, ночью, чтобы сохранить энергию.  

Животные, следующие за оцепенением, не зависят от сезонности и могут быть жизненно важной частью энергосбережения в любое время года. Эволюция оцепенения, вероятно, сопровождала развитие гомеотермии. Животные, температура которых превышает температуру окружающей среды, способны поддерживать температуру тела, когда другие представители их вида не имеют соответствующей температуры.  

Достоинства поддержания внутренней температуры заключаются в меньшей восприимчивости к экстремальным перепадам температуры и увеличении времени поиска пищи. Замедление скорости метаболизма при сохранении энергии в периоды нехватки ресурсов является основной причиной оцепенения.  

Вывод основан на лабораторных исследованиях, в которых наблюдалось оцепенение после лишения пищи.

Что касается других адаптивных функций оцепенения, есть доказательства, когда животных исследовали в естественном контексте, например, наблюдение за сохранением жира у мелких птиц. 

Что такое гибернация? 

Спячка – это состояние метаболической депрессии и минимальной активности. Это сезонная гетеротермия, характеризующаяся замедлением сердечного ритма и дыхания, низкой температурой тела и низкой скоростью обмена веществ.

Хотя этот термин традиционно зарезервирован для глубокой спячки, такой как грызуны.  

Этот термин был переопределен, чтобы состоять из таких животных, как медведи. В настоящее время он применяется на основе подавления активного обмена веществ, а не абсолютного снижения температуры тела.

Чтобы сэкономить энергию, эндотермное животное снижает температуру тела и скорость метаболизма.  

Прежде чем впасть в спячку, животным необходимо запастись достаточным количеством энергии, чтобы продержаться в течение периода покоя, возможно, до всей зимы.

У более крупных видов они становятся гиперфагическими, поедая пищу в больших количествах, а форма жировых отложений накапливает энергию.  

С другой стороны, у мелких видов пищи, замещение пищи заменяет поедание и становится жиром. Эктотермные животные также подвергаются спячке и подавлению метаболизма, что у некоторых беспозвоночных считается диапаузой.

Термин brumate используется некоторыми исследователями для описания зимнего покоя рептилий. 

Основные отличия оцепенения и гибернации 

1. Когда дело доходит до бездеятельности, животные разных размеров могут ею воспользоваться. Но дневные гетеротермы меньше по сравнению с зимоспящими. Напротив, те, кто после спячки, крупнее дневных гетеротермов.  
2. У дневных гетеротермов временной контроль выхода/входа регулируется циркадной регуляцией. Напротив, у гибернаторов от циркадной системы отсоединен контроль оцепенения.  
3. Средняя минимальная скорость метаболизма торпора составляет 35% от базовой скорости метаболизма у ежедневных гетеротерм. С другой стороны, во время гибернации средняя минимальная скорость метаболизма составляет 6% от скорости основного метаболита.  
4. Состояние оцепенения провоцируется наличием пищи и температурой окружающей среды, которые указывают на необходимость сохранения энергии. С другой стороны, гормональные изменения и продолжительность дня вызывают у животных состояние спячки.
5. Что касается географического распространения, то суточные гетеротермы обитают в более низких средних широтах. Между тем, распределение спящих животных в среднем выше, чем у дневных гетеротермных животных. 

Рекомендации  

1. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/brv.12137
2. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1081/CBI-100101036