Исследование проливает свет на поведение сурка в День сурка
Согласно легенде, если сурок, вылезая из норы 2 февраля, увидит свою тень, то зима продлится ещё шесть недель. Однако реальные причины выхода сурков из спячки в это время связаны с их биологией, а не с прогнозами погоды.
Особенности зимней спячки
Исследования, проводимые на протяжении 18 лет, показывают, что сурки не впадают в непрерывную спячку. Вместо этого они переживают зимой серию циклов торпора (глубокого сна) и пробуждений. Во время пробуждений они обычно остаются в норах, а весной начинают выходить на поверхность. После первых выходов они могут снова возвращаться в состояние глубокого сна перед окончательным пробуждением.
Окончательно сурки выходят из спячки и начинают спариваться только в начале марта. Более ранние выходы в феврале служат другим целям:
- Для самцов — это оценка территории и установление связей с самками.
- Для самок — это установление связи с самцами и оценка доступности пищи.
Сроки спячки строго регулированы, чтобы потомство появилось в оптимальное для выживания время.
Гипотеза «затраты-выгода» и географические различия
Животные впадают в спячку для экономии энергии, но состояние торпора является физиологически затратным. Поэтому они стремятся максимально оставаться эутермичными (поддерживать нормальную температуру тела), используя торпор лишь на необходимом для выживания уровне.
Сравнение популяций с разной географической широтой показало прямую зависимость: чем севернее, тем дольше спячка.
- Мэн: 175 дней (с 19 октября по 11 апреля)
- Пенсильвания: 100 дней (с 17 ноября по 25 февраля)
- Южная Каролина: 67 дней (с 13 декабря по 18 февраля)
С увеличением широты также растёт продолжительность эпизодов торпора и количество пробуждений. Однако во всех популяциях сурки максимизируют время, проведённое в эутермическом состоянии.
Ритмы и перспективы исследований
Исследования также указывают на наличие циркадных ритмов во время спячки, особенно у самцов. У них периоды торпора короче, а эутермии — длиннее, чем у самок. Это может помогать самцам оптимально подготовиться к весеннему спариванию.
Существует теория, что способность к спячке заложена в генах всех млекопитающих. Изучение генов, контролирующих эти метаболические процессы, может в перспективе найти применение в медицине, например, для замедления сердечного ритма во время сложных операций.
Методология
С 1996 года исследования проводятся на свободноживущих сурках с использованием:
- Радиотелеметрии и даталоггеров для мониторинга температуры тела.
- Инфракрасных камер с датчиком движения у входов в норы для фиксации времени выхода.