Czy ryby zapadają w sen zimowy?

Hibernacja, inaczej sen zimowy (łac. hibernare – zimowanie) jest stanem braku aktywności i obniżenia metabolizmu u zwierząt, charakteryzującym się niższą temperaturą ciała, spowolnieniem tempa oddychania oraz przemiany materii. Pozwala zaoszczędzić energię, zwłaszcza, że zimą trudno jest zdobyć pożywienie. Wśród zwierząt można wyróżnić dwie grupy, które w zasadniczo różny sposób reagują na zmiany temperatury otoczenia. Są to zwierzęta zmiennocieplne, których temperatura ciała zmienia się wraz z temperaturą otoczenia i zwierzęta stałocieplne, które niezależnie od temperatury otoczenia potrafią utrzymać stałą temperaturę ciała. Do pierwszej grupy należą wszystkie bezkręgowce a z kręgowców ryby płazy i gady, natomiast drugą grupę stanowią ptaki i ssaki. Różnica między nimi polega na tym, że zwierzęta stałocieplne obniżają temperaturę ciała do pewnej granicy i na tym poziomie potrafią ją utrzymać pomimo wahań temperatury otoczenia, natomiast u zwierząt zmiennocieplnych, z uwagi na to, że zwierzęta te nie mają rozwiniętych ośrodków termoregulacyjnych w podwzgórzu, obniżenie temperatury ciała postępuje wraz z obniżaniem się temperatury otoczenia. W przypadku tych zwierząt często używa się terminu odrętwienie zimowe zamiast hibernacja.

W naszym klimacie kilkanaście gatunków zwierząt musi zapaść w sen lub odrętwienie, aby przetrwać nadchodzące mrozy. Kluczem do sukcesu - a więc obudzenia się w dobrej kondycji na wiosnę - jest zgromadzenie odpowiednio dużych zapasów. Wybór strategii zależy od tego, czy zwierzę zapada w sen głęboki, kilkumiesięczny, czy w przerywaną co jakiś czas drzemkę.
Zasadą jest, że ryby żyjące w wodach zimnych, np. górskich, w zimie tylko nieznacznie zmniejszają swoją aktywność, natomiast ryby jeziorne w okresie zimy słabiej żerują, a nawet przestają pobierać pokarm. Istotną cechą tego rodzaju zimowania zwierząt zmiennocieplnych jest niedopuszczenie do wykrystalizowania wody w organizmie. Okazało się, że w organizmie wielu zimujących zwierząt znajdują się specjalne białka, które zapobiegają zamarzaniu płynów ustrojowych. W efekcie tego zwierzęta te pomimo obniżenia się temperatury ich ciała poniżej 0°C nie zamarzają, a płyny ustrojowe bardzo powoli krążą. Należą tu m.in. ryby okoniokształtne wód antarktycznych z rodziny nototeniowatych (Nototheniidae).

Ryby na ogół lepiej znoszą wodę zimniejszą niż ciepłą. Większość europejskich gatunków ryb nie wytrzymuje temperatury wody powyżej 35ºC. Dla europejskich ryb łososiowatych najwłaściwsza jest temperatura utrzymująca się na poziomie około 15ºC, a dla karpiowatych – około 25ºC.
Lin (Tinca tinca) przy temperaturze wody 8ºC przestaje żerować, a w temperaturze 4ºC zagrzebuje się w mule dennym i zapada w odrętwienie. Niektóre gatunki, np. leszcz (Abramis brama) czy ukleja (Alburnus alburnus) zbierają się w głębszych partiach zbiornika i tak gromadnie spędzają zimę wykazując słabą aktywność. Ten stan odrętwienia w czasie zaniepokojenia mogą przerwać (amur, lin, karp, leszcz). Podczas gdy jedne gatunki w odrętwieniu przeczekują zimę, inne pozostają aktywne, np. okoń (Perca fluviatilis) czy sandacz (Stizostedion lucioperca), a niektóre przystępują do rozrodu. Okres tarła u pstrąga potokowego (Salmo trutta m. fario) przypada na jesień i początek zimy (wrzesień – styczeń). Miętus (Lota lota) – tajemnicza ryba drapieżna, wiodąca nocny tryb życia, odziedziczyła po swoich arktycznych przodkach dorszokształtnych (należy do rodziny dorszowatych – Gadidae), wyraźną skłonność przebywania w chłodnej wodzie. Intensywność jej przejawów życiowych osiąga maksimum wraz z nastaniem zimy. Miętus w tym czasie nie tylko bardzo intensywnie żeruje, lecz również rozmnaża się. Ma to miejsce właśnie w okresie pełnej zimy, gdyż odbywa on tarło od grudnia do marca. Aktywność miętusa spada wyraźnie wraz z początkiem lata, a zwłaszcza, niemal do minimum, w czasie ciepłych dni. Gdy temperatura wody przekroczy 25ºC, miętus zapada nawet w stan letargiczny, który można nazwać pewnego rodzaju snem letnim.

W Katedrze Zoologii w ramach tematu statutowego „Biologia, taksonomia i filogeneza zwierząt” prowadzone są m.in. badania na rybach, głównie karpiokształtnych Cypriniformes, z rodzin Cyprinidae i Cobitidae. Dotyczą one szerokich i różnorodnych zagadnień, takich jak: zmienność cech taksonomicznych w rozwoju ontogenetycznym, badanie cech cytotaksonomicznych metodami klasycznymi i molekularnymi, badania ultrastrukturalne gametogenezy ryb, analiza między- i wewnątrzgatunkowej zmienności DNA, jak również związane z taksonomią i biologią pasożytów ryb.

Jolanta Szlachciak

(fot. Janusz Pająk, Stanisław Czachorowski)