Winterslaap
De winterslaap is een biologisch verschijnsel. Veel dieren houden een winterslaap om de koude winter te overleven. In de lente worden deze dieren weer wakker, waarna ze zich gaan voortplanten.
Waarom houden dieren een winterslaap?
In de winter is het koud en is er minder voedsel te vinden. Om de winter te overleven hebben dieren verschillende manieren bedacht. Sommige dieren overwinteren in hun eigen land. Andere dieren trekken naar een warmere plek. Als het weer koud en nat wordt, vliegen veel vogels naar het zuiden om te overwinteren. Dit heet migreren of de vogeltrek. Een andere manier om de winter te overleven is het houden van een winterslaap.
Winterslaap biedt een dier bescherming. Niet alleen tegen het koude weer, maar ook tegen roofdieren. Als dieren in winterslaap zijn geven ze geen lichaamsgeur af en maken ze geen geluid en bewegingen. Dit maakt het lastiger voor roofdieren om deze dieren te vinden. Jonge dieren kunnen op deze manier gemakkelijker overleven.
Een ander voordeel van het houden van een winterslaap is dat deze dieren in de lente pas weer wakker worden. Er is dan weer genoeg eten te vinden als de dieren zich gaan voortplanten. De jonge diertjes worden geboren wanneer er genoeg te eten is en zo kan de diersoort blijven bestaan.
Wanneer is het tijd voor een winterslaap?
De verschillende diersoorten die een winterslaap houden overwinteren op verschillende tijden. Ze hebben allerlei manieren om te weten wanneer het de juiste tijd is voor een winterslaap.
- Een simpele manier om dit in de gaten te houden is de buitentemperatuur. Zodra het buiten koud wordt gaan dieren zich klaarmaken om te overwinteren. Als de seizoenen warmer of kouder zijn dan normaal kan de winterslaapperiode opschuiven of korter duren. Dit is bijvoorbeeld bij een lange zomer en bij een vroege dooi in de winter.
- Sommige dieren houden de beschikbaarheid en de hoeveelheid voedsel in de gaten. Als er minder voedsel te vinden is weet het dier dat hij zo veel mogelijk moet eten of eten moet verzamelen. Zo kan hij zich klaarmaken voor de winter.
- Dieren houden de daglengte in de gaten. Dit is de tijd tussen zonsopkomst en zonsondergang. In de zomer is de daglengte het langst en is er het meeste daglicht. In de winter is de daglengte het kortst en is er het minste daglicht. Voor sommige diersoorten is de kortere periode van daglicht een teken dat de winter eraan komt.
- Zelfs als een dier dit allemaal niet zou weten (temperatuur, hoeveelheid voedsel en daglengte) is de kans groot dat het toch weet wanneer het tijd is voor een winterslaap. Dit komt door een interne biologische klok. Je kunt dit vergelijken met een wekker die afgaat. Het dier voelt door deze 'klok' aan wanneer het tijd is om in winterslaap te gaan.
Welke dieren houden allemaal een winterslaap?
Veel kleinere zoogdieren, zoals vleermuizen, muizen en egels, houden een winterslaap. Verder slapen reptielen en amfibieën die zich in de buurt van water ophouden, zoals kikkers en krokodillen, graag in de winter. Zij duiken dan meestal onder en graven zich in de modder in. Beestjes die onder de grond leven (zoals wormen), insecten (zoals wespen) en hommels houden ook een winterslaap. Ook deze diertjes graven zich in. Van de wesp overleeft vaak alleen de koningin. De wespenkoningin heeft dan voordat de andere wespen sterven al eitjes gelegd.
De beer houdt ook een soort winterslaap. Deze slaap duurt liefst een half jaar. De beer slaapt niet erg diep, maar sluimert meer: hij slaapt half en hij kan nog steeds makkelijk wakker worden.
Er zijn meer dieren die net als de beer de winter half slapend doorbrengen. Vaak hebben deze dieren een dikke vacht die tijdens hun sluimering dikker wordt. Het werkt als een soort deken. Zo houdt de dikke vacht het dier warm.
Sommige vissen houden ook een soort winterslaap. De longvis is hier een voorbeeld van. Zij graven zich in de modder in en omhullen zich met een slijmachtig vlies. Zo blijven zij goed beschermd tegen de kou.
Er is één vogelsoort bekend die een winterslaap houdt. Dit is de poorwill. Deze vogel is familie van de nachtzwaluw.
Voorbereiding
Hol
Een warme slaapplek is belangrijk om de winter te overleven. Zo'n plek noemt men ook wel een hibernaculum. Dit betekent: winteronderkomen.
Sommige dieren maken een hol. Het is belangrijk dat het hol het dier beschermt tegen de kou. Het dier legt vaak isolerend materiaal zoals bladeren, stro of modder in het hol. Zo blijft het binnen lekker warm. De grondeekhoorn maakt zijn hol op deze manier.
IJsberen graven tunnels onder de sneeuw en maken daar een hol. Het klinkt misschien gek, maar de sneeuw boven de tunnels zorgt er juist voor dat het hol van de ijsbeer lekker warm blijft.
Andere beren graven een hol bij de wortels van een boom of verschuilen zich in een ondiepe grot. Soms blijven zij hierdoor toch nog deels onbeschermd tegen het weer.
.jpg)
Vleermuizen overwinteren het liefst in groepjes in grotten of op zolders.
Ook kunnen mensen plekken maken waar dieren kunnen overwinteren. Met boomstammen, takken, stenen en oude dakpannen kun je voor allerlei dieren een hibernaculum maken. Egels kunnen dan bijvoorbeeld in je achtertuin de winter doorkomen.
Eten
Een dier kan van tevoren veel eten om een vetlaag voor de winter aan te leggen. Meestal begint het dier hier in de zomer al mee. De vrouwtjesijsbeer kan wel 200 kilo vet opslaan voor de winterslaap.
Er zijn ook dieren die een wintervoorraad aanleggen. De eekhoorn legt op verschillende plekken kleine voorraadjes eten aan. Deze plekken kan hij in de winter opzoeken voor een snelle snack.
Andere dieren bewaren een voedselvoorraad in hun hol. Dit zijn bijvoorbeeld nootjes, zaden, gedroogde bessen en ander eten dat niet kan bederven. Het dier hoeft zo niet op zoek te gaan naar eten als hij wakker wordt uit zijn slaap.
Hoe houden ze het uit?
Na de voorbereidingen kan het dier beginnen aan zijn winterslaap. Tijdens de winterslaap gebeurt er van alles in het lichaam van een dier. Een zoogdier in winterslaap wordt koud, stijf en lijkt soms zelfs dood te zijn. Het dier is dan in een diepe slaap. Dieren zijn zich tijdens de winterslaap niet bewust van hun omgeving en zijn bijna niet wakker te krijgen.
Elk levend dier op aarde verbrandt de hele tijd energie. Lopen, ademhalen, bloed rondpompen, zelfs denken en slapen kosten energie. Tijdens de winterslaap probeert het dier zo veel mogelijk energie te besparen. Daarvoor laat hij zijn lichaam langzamer werken. Dit kan het dier op verschillende manieren doen:
- De hartslag van het dier wordt langzamer. De hartslag van de aardeekhoorn (de chipmunk) verlaagt bijvoorbeeld tot 5 slagen per minuut in plaats van de normale 200 slagen per minuut.
- Het dier haalt minder vaak adem tijdens de winterslaap. Dit doet het dier om minder energie te verbruiken. Er zijn zelfs dieren die helemaal stoppen met ademhalen. Sommige reptielen kunnen hun hele winterslaap doorkomen zonder adem te halen.
- Dieren in winterslaap kunnen de temperatuur van hun lichaam regelen. Dit heet thermoregulatie. Tijdens de winterslaap verlaagt het dier zijn lichaamstemperatuur om energie te besparen. De lichaamstemperatuur mag niet te laag worden. Daarom stelt het dier een 'set point' in. Bij het bereiken van het set point weet het dier dat zijn lichaam te koud wordt. Wanneer de lichaamstemperatuur het set point bereikt maakt het dier zichzelf weer wat warmer door een beetje energie te verbranden. Als het dier dit niet doet wordt zijn lichaam te koud en kan hij zelfs doodvriezen. Het set point verschilt per diersoort en hangt af van de lichaamsgrootte van het dier en de omgeving waar het dier woont.
- Een dier eet en drinkt (bijna) niks tijdens zijn winterslaap. Hij hoeft daardoor ook niet te poepen of te plassen. Zo bespaart het dier energie. Schadelijke stoffen in de plas (ureum) kan het dier in zijn lichaam recyclen. Het dier kan water uit zijn eigen lichaamsvet halen om te voorkomen dat hij uitdroogt.
- Het dier kan energie uit zijn lichaamsvet halen. Zoals eerder gezegd eten sommige dieren voordat ze in winterslaap gaan veel voedsel. Zo bouwen ze een vetlaag op. Deze vetlaag zit bomvol met energie. Dit vet kan door het lichaam worden verbrand en omgezet naar bijvoorbeeld energie of warmte. Er bestaat wit vetweefsel en bruin vetweefsel. Alleen zoogdieren hebben dit bruine vetweefsel. Wit vetweefsel is vooral een opslagruimte voor vetten. Bruin vetweefsel is vooral geschikt voor het opwekken van lichaamswarmte. Dieren met veel bruin vetweefsel kunnen zichzelf daardoor sneller opwarmen.
De taken van het lichaam worden tijdens de winterslaap voor een groot deel geregeld door het hormoonstelsel. Het hormoonstelsel bestaat uit een aantal klieren die hormonen afgeven in het lichaam. Deze hormonen besturen veel verschillende taken in het lichaam zoals de lichaamstemperatuur en de hartslag. Tijdens de winterslaap maken sommige klieren meer of minder hormonen. Zo kunnen klieren en hormonen allerlei taken voor de winterslaap regelen.
- De hypofyse (ook wel het hersenaanhangsel genoemd) is een klier die zich midden in het hoofd onder de hersenen bevindt. De hypofyse maakt hormonen die te maken hebben met het aanmaken van vet in het lichaam, het verlagen van de lichaamstemperatuur, het vertragen van de hartslag en het vertragen van de ademhaling.
- De alvleesklier is een klier in de buik en zorgt ervoor dat het hormoon insuline in het bloed komt. Als het dier heeft gegeten kan het door insuline glucose (suiker) uit het bloed opnemen in zijn lichaam. Glucose is een belangrijke brandstof om het lichaam warm te houden. Het dier kan ook een voorraad glucose opslaan in zijn lever of spieren. Zo'n voorraad glucose heet dan glycogeen. Het dier heeft dan een voorraad brandstof opgebouwd voor tijdens de winterslaap.
- De schildklier is een klier in de hals en regelt de stofwisseling. Bij stofwisseling wordt een stof door cellen in het lichaam omgezet naar iets anders. Als het dier iets eet zet het lichaam dit eten bijvoorbeeld om in energie. Wanneer het dier in winterslaap is zal de schildklier een beetje krimpen en minder actief worden. Daardoor hoeft de schildklier niet meer zo hard te werken om stoffen om te zetten. Zo bespaart het dier energie.
- De epifyse (ook wel de pijnappelklier genoemd) is een klier in de hersenen die melatonine maakt. Melatonine is een stofje dat ervoor zorgt dat je slaperig wordt als het donker wordt. In het najaar is er minder daglicht. Een dier maakt dan meer melatonine aan zodat het langer kan slapen. Meer melatonine zorgt bij zoogdieren in de winter ook voor de groei van een dikke, warme wintervacht. Als er in het voorjaar weer meer daglicht komt maakt het lichaam minder melatonine aan. De wintervacht van het dier valt dan weer uit.
De vogeltrek
De vogels hebben zo hun eigen manier om de winter door te komen. Hun "winterslaap" heet de vogeltrek. De vogels - voor zover het trekvogels zijn - trekken in de herfst naar het zuiden.
Er zijn mensen die willen weten waar vogels heen gaan tijdens de vogeltrek. Deze mensen vangen dan vogels en meten het gewicht. Daarna krijgen de vogels een bandje met een nummer erop om een van hun pootjes. Soms krijgt een vogel een zendertje om, zodat mensen zijn vliegroute kunnen volgen.
Winterslaap in de zomer
In warme of droge gebieden houden sommige dieren hun winterslaap juist in de zomer. Zij doen dit om aan de warmte en de droogte te ontsnappen. Deze zomerslaap noemen we estivatie.
Bronnen
- Malan, A., Canguilhem, B. (1989). Living in the Cold. 2nd International Symposium. Colloque Inserm vol. 193. Londen: INSERM/John Libbey Eurotext Ltd.
- Roots, C. (2006). Hibernation. Westport: Greenwoord Press.
- Australian Academy of Science. (z.d.). Not just sleep: all about hibernation. Geraadpleegd van https://www.science.org.au/curious/hibernation
- Encyclopaedia Britannica. (z.d.) Hibernation, zoology. Geraadpleegd van https://www.britannica.com/science/hibernation
- Grabianowski, E. (z.d.). How hibernation works. Howstuffworks. Geraadpleegd van https://animals.howstuffworks.com/animal-facts/hibernation.htm
- Wilcox, C. (12 oktober 2017). Some Animals Don't Actually Sleep for the Winter, and Other Surprises About Hibernation. National Geographic. Geraadpleegd van https://news.nationalgeographic.com/2017/10/animals-hibernation-science-nature-biology-sleep/