Де і як зимують раки, дерева, звірі та комахи?

Доволі часто можна чути погрозливий вислів: «Я тобі покажу, де раки зимують!». І що ж такого у тому, де вони зимують, що й показати страшно? Витоки цього вислову зародилися ще з часів кріпацтва. Раки були делікатесом, яким пригощали гостей. Звісно, пан сам не пірнав у річку за раками, а посилав кріпаків. Поки вода була тепла, то ще нічого, а взимку водойми покривав шар льоду, а раки збиралися у найглибших місцях, часто біля підводних джерел, багатих на кисень. Усі життєві процеси раків уповільнювалися, й вони практично не живилися, так що виманити їх на приманку не було можливості. Тобто загроза піти шукати, де раки зимують, значила, що кріпак має пірнати у проруб (без гідрокостюма та ластів!) і шукати у глибоких норах делікатес до панського столу.

Такий вислів міг народитися лише у зоні помірного клімату, де змінюють одне одного весна, літо, осінь і зима.
Зима приходить несподівано лише для служб, які відповідають за прибирання снігу на вулицях, чи за опалення. На відміну від них, рослини і тварини у природі, які не приготувалися до зими, просто не виживуть. Це тільки у байці «Жвава Бабка-Стрибунець красне літо проспівала…»
Рослини і тварини ще влітку знають, коли настануть холоди. Вони не вміють рахувати, але їхній біологічний годинник діє не залежно від їхньої «свідомості». Тому вони після одержання певних сигналів прискорюють або уповільнюють розвиток, змінюють місце перебування, риють нори, готують теплі «ліжка», запасають корм.
Яким же чином живі істоти дізнаються про наближення холодів? Улітку жарко, потім стає холодніше, але тимчасове похолодання можливе і навесні, і влітку. Регулярним є лише обертання Землі навколо Сонця. На орбіті Землі у формі еліпсу визначені чотири характерні положення відносно Сонця, в яких вона знаходиться у чітко фіксовані дати: весняного рівнодення, літнього сонцестояння, осіннього рівнодення та зимового сонцестояння.
Весняне рівнодення настає 20-21 березня, коли Сонце «переходить» із Південної у Північну Півкулю, а осіннє рівнодення – 22-23 вересня, коли воно «переходить» із Північної у Південну півкулю. Лише у ці дні для всіх точок Землі тривалість дня та ночі майже однакова.
Повсюдно у Північній півкулі літнє сонцестояння (день із найбільшою тривалістю) настає 20-21 червня, а зимове сонцестояння (найбільш тривала ніч) – 21-22 грудня. Водночас тривалість дня в дату літнього сонцестояння в кожній точці земної поверхні залежить від широти місцевості, як і тривалість дня в будь-яку дату. Так, тривалість дня літнього сонцестояння у Сумах майже на годину більша, ніж у Сімферополі!
Саме тому у міру просування від екватора до полюсів збільшуються сезонні відмінності. У тропіках протягом усього року тривалість дня і ночі майже однакові. У зоні помірного клімату щорічно по-черзі настають зима, весна, літо і осінь. У міру наближення до полюсів тривалість вегетаційного періоду зменшується, періоди розвитку рослин, живлення й розмноження багатьох тварин посуваються у бік літа, а їхня тривалість зменшується.
У кожній місцевості саме тривалість дня відіграє основну роль у синхронізації сезонного розвитку рослин і тварин із сезонними змінами у навколишньому середовищі. Так, корені рослин починають всмоктувати ґрунтовий розчин після розмерзання відповідних шарів ґрунту. Бруньки можуть розпочати весняний розвиток лише після того, як відновиться весняна діяльність коренів. Якщо личинки комах, які пристосовані до живлення молодим листям, вилупляться з яєць або вийдуть із місць зимівлі до розкриття бруньок, вони приречені на голодну смерть. Ті личинки, які запізняться та вилупляться з яєць або вийдуть із місць зимівлі після повного розвитку листя, мусять живитися непридатним кормом із меншим вмістом білків і більшим вмістом танінів і фенолів (та й на смак порівняйте молоду та стару капусту!), а також ці пізні особини є доступнішими для ентомофагів, які пізніше вилітають із місць зимівлі.
У зв’язку з тим, що літнє сонцестояння (максимальна тривалість дня) повсюдно настає в ті самі дати й передує даті максимальної температури повітря, після якої все йде до осені, то саме тривалість світлового дня (фотоперіод) і є сигналом для багатьох організмів. Цей сигнал попереджує, що незабаром температура повітря досягне максимуму, а потім знижува­тиметься, тобто про необхідність розпочинати підготовку до перебування в умовах, не сприятливих для активної життєдіяльності (для фотосинтезу рослин, живлення багатьох тварин, у тому числі комах).
Якби рослини та тварини готувалися до зими чи до весни за температурою, вони б усі вимерли! Вижили ті, які реагували на довжину дня (це – так звана фотоперіодична реакція) і саме після дати літнього сонцестояння починали готуватися до зими. Ті, хто не готувався, вимерли, а ті, що вижили, то й потомство давали таке, що адаптувалося до умов місцевості.
За однією з гіпотез, рослини реагують безпосередньо на зміни світлового дня та виробляють фітогормони певного складу. Фітофаги одержують ці речовини під час живлення різними органами рослин, а хижаки – під час живлення фітофагами.
Дерева не можуть сховатися чи переміститися у теплі краї. Але ті з них, які пристосувалися до зимових холодів, і ростуть у наших лісах.
Зазвичай ріст пагонів завершується у середині літа, на їхніх кінцях закладається верхівкова брунька, а кора буріє чи сіріє – це вона дерев’яніє, що дає їй змогу витримати зимові холоди. Ті пагони, які вчасно не завершили росту, можуть вимерзати вже під час ранніх осінніх приморозків.
Під час здерев’яніння пагонів продукти фотосинтезу не витрачаються на їхній ріст, а накопичуються (переважно у вигляді крохмалю) у тканинах дерева. Вони стають у пригоді наступної весни, коли формуватимуться нові пагони та листя. Крохмаль важливий не тільки для цього. Чим більше накопичено крохмалю, тим стійкіше дерево (або кущ) до морозів, адже розчин замерзає за більшого морозу, ніж просто вода.
Скидання рослинами листя перед зимою є також пристосуванням до холодів. Якщо листя залишиться, воно буде випаровувати більше вологи, ніж зможе одержати. А одержати вологу воно не зможе, тому що земля замерзла і сокоруху немає. Є і ще одна причина необхідності скидання листя. Адже воно за літо всмоктує з водою різні мінеральні речовини, надлишок яких є небезпечним для рослини. А якби навіть і цих причин не було, то сніг міг би пошкодити листки.
Перед опаданням листя починає жовтіти. Жовті й червоні пігменти завжди є у листі, але їх не видно, тому що домінує зелений. Зелений колір листю надає хлорофіл, який у живому освітленому листку постійно руйнується і знову утворюється. Поки день тривалий, темпи утворення хлорофілу не поступаються темпам його руйнування, і лист залишається зеленим. Восени ніч подовжується, а день зменшується. Хлорофіл удень руйнується, але не встигає відновитися. Частка зеленого пігменту зменшується, і стає помітним жовтий чи червоний відтінок.
У міру зміни кольору листків зменшується міцність їхнього зв’язку з гілкою. Влітку дуже важко зірвати листок, не заподіюючи йому пошкоджень. А восени чим сильніше змінився колір листка, тим легше він відривається. Це пов’язане з тим, що на початку осені в місці, де черешок прикріплюється до гілки, поступово утворюється пробковий шар, і лише тонкі волокна з’єднують листок із гілкою. Вони й обриваються навіть за слабкого вітру.
Бруньки, що залишаються на пагонах, витримують сорокаградусні морози. Здерев’яніла кора пагонів пом’якшує різкі коливання зимової температури, а навесні захищає рослину від сонячних опіків.
Брунькам багатьох рослин зони помірного клімату потрібний певний період холодів (як і насінню та яйцям деяких комах). Якщо гілку зрізати восени та поставити у посудину з водою, вона не розпуститься. А якщо зрізати її у січні, через декілька днів можна побачити не тільки молоде листя, але в деяких рослин і квіти. Таке явище запобігає початку розвитку рослин чи комах під час зимових відлиг, які завершаться морозами.
Для практичних цілей людина може утримувати насіння чи комах у певних умовах температури й освітлення та стимулювати розвиток цих організмів у зручні для себе терміни. На цьому базується, зокрема, одержання тепличних квітів чи овочів, а також розведення комах у технічній ентомології, зокрема ентомофагів, продуцентів сировини для одержання корисних речовин, виробництва вірусних препаратів тощо.
Птахи та ссавці є теплокровними тваринами. Деякі птахи відлітають у теплі краї. Тварини, які залишаються цілорічно в одній місцевості, готуються до зими ретельно. Хтось заглиблюється у ґрунт, хтось – під кору, хтось «плекає надію» на потужний шар снігу. Білки та куріпки у морози збираються у купи, глушці зариваються у сніг. Лисиці та зайці «нарощують» теплі шубки.
Ті тварини, що взимку не сплять, накопичують запаси корму. Білка приховує горіхи, жолуді та гриби. Норка запасає живий корм – жаб. Вона кусає жабу у певну точку на голові, де проходять нерви, а потім нерухомих жертв уміщує у неглибоке місце на дні річки. Кріт готує живі консерви з дощовиків (дощових черв’яків) подібним чином – кусає у певний нерв.
Їжаки, борсуки й бурундуки впадають у зимову сплячку, а з літа накопичують жир. Ведмідь викопує собі барліг, мостить «ліжко» з кори, листя та гілок і спить до весни. А бурундук, хоча і впадає у сплячку, запасає насіння та горіхи просто у гнізді. Якщо він узимку просинається, то перекушує і знову засинає. Запаси стають у пригоді й рано навесні, коли корму взяти ніде, якщо його не пограбував ведмідь.
Комахи, раки, риби, жаби, змії, як і рослини, є холоднокровними, або пойкілотермними організмами. Їх так називають, тому що температура їхніх тіл (у рослин – органів чи поверхонь) залежить від температури навколишнього середовища. Їм обов’язково треба зустріти зимові холоди або у максимально захищеному місці, або у найменш уразливій стадії. Ящірки та змії зимують під коренями старих дерев чи пнів, жаби зариваються у твань на дні водойм. Жуки та клопи зимують під корою дерев, під опалим листям, у щілинах будинків та інших будівель. Мурашки скупчуються у щільний клубок глибоко під землею, там де вона не замерзає.
Рудий сосновий пильщик і зимовий п’ядун зимують на стадії яйця. Щоб яйця передчасно не розпочали розвиток, їх треба відкласти не дуже рано, але й не дуже пізно. Зимовий п’ядун відкладає яйця, коли температура повітря стійко опускається нижче 5°С, – на півночі раніше, ніж на півдні. Рудий сосновий пильщик не може так довго чекати, тому що відкладає яйця у хвоїнки, які ще фотосинтезують. Припинення активної вегетації хвої сосни, а значить, і відкладання яєць цим шкідником, також відбуваються раніше на півночі, ніж на півдні, а на сході раніше, ніж на заході.
Сосновий шовкопряд зимує на стадії гусениці у підстилці. Сон його неглибокий, і у південних регіонах під час тривалих відлиг гусениці можуть підніматися у крони й живитися хвоєю, яка тимчасово відновлює фотосинтез. Подібним чином його далекий родич – сосновий похідний шовкопряд – у теплому Середземномор’ї зимує у павутинних гніздах, які оплітають гілки. Якщо погода дозволяє, гусениці живляться поза гніздом, а якщо не дозволяє, всередині гнізда. Наші білани та золотогузи також зимують у гніздах, які влаштовують із листків ще з літа, й вони не опадають, а забезпечують надійну теплоізоляцію. Такі гнізда можна зрізати сучкорізом на жердині та знищити. Лялечки соснової совки, соснового п’ядуна та кокони соснових пильщиків зимують у лісовій підстилці. Там же зимує сосновий підкоровий клоп. Соснові лубоїди зимують у пагонах, де здійснювали додаткове живлення, або під корою стовбурів і пнів, скупчуючись у великій кількості. Шестизубчастий короїд та багато інших короїдів зимують у спеціальних мінірних ходах під корою. У таких місцях комах можна підрахувати, щоб знати, чи висока їхня чисельність у лісі. Комах можна зібрати, щоб визначити їхні популяційні показники, необхідні для складання прогнозу, а також (за необхідності) ефективно знищити шкідників, використовуючи інсектициди чи біологічні препарати, зокрема грибний препарат Боверин.
Валентина МЄШКОВА

«ЛВ». №1-2. 2017р.