Король арктических пустынь и вечных льдов Северного Ледовитого океана, самый крупный и опасный хищник Арктики — белый медведь. Ареал его обитания простирается от границы зон тундры и арктических пустынь до 88º с.ш. В научном мире он известен, как Ursus maritimus — медведь морской. Коренное население Арктики знает белого медведя, он является важной частью фольклора, искусства, мифологии и магических ритуалов (например, инициации). Чукчи называют его умка, эскимосы — нанук, ненцы — яввы, якуты — урюнгэге, поморы — ошкуй.
Белые медведи живут в Арктике сотни тысяч лет — образование отдельного вида произошло около 600 тысяч лет назад. Но известный нам арктический медведь — потомок гибрида, произошедшего от скрещивания древнего полярного мишки с бурым родственником, что подтверждает наличие у полярного вида небольшого процента характерного для бурых медведей генов. При этом у белых и бурых медведей осталось достаточное генетическое сходство, чтобы «межрасовые браки» давали плодовитое потомство, называемое гролар, или полярный гризли.
Размножаются белые медведи достаточно медленно — после полового созревания в 4-8 лет медведица рождает 1-3 детенышей раз в 2-3 года. При максимальной продолжительности жизни в 25-30 лет это 10-15 новых особей. Однако до 40-70% медвежат погибает в первый год жизни — им угрожают взрослые самцы, необходимость длительных заплывов (подкожный жир детенышей недостаточно развит), браконьеры.
Почему в Арктике медведь белый
Белый цвет вообще характерен для животных Арктики, и белые медведи носят роскошную белоснежную шубу круглый год. Почему именно белую? Самый очевидный ответ на такой вопрос — маскировка. Чтобы успешно охотиться на фоне полярных льдов, ему надо успешно сливаться с окружающим пейзажем.
Но есть и другие причины, например, терморегуляция. Животные Арктики обитают в регионах с чрезвычайно низкой инсоляцией, а пигмент меланин, отвечающий в том числе за окраску шерсти животных, служит дополнительным препятствием для проникновения ультрафиолета. Лишенная пигмента шкура лучше пропускает UV-лучи к коже медведя — уже не белой, а черной. Насыщенная меланином, она легко поглощает пропущенный шерстью ультрафиолет, используя его для обогрева и других процессов. Таким образом получается идеальный «механизм», позволяющий максимально использовать слабую в Арктических регионах инсоляцию.
Кстати, если говорить о цвете, шерстинки белого медведя не белые. Они лишены пигментации, то есть цвета. Кроме того, они полые внутри (это тоже характерно для животного мира арктических регионов, и встречается, например, у северного оленя). Такое строение волоса обладает лучшими теплоизоляционными свойствами, кроме того внутренняя полость шерстинки неровная, и свет, отражаясь под разными углами, дает иллюзию белого цвета шкуры. Шерсть покрыта слоем кожного сала, позволяя мишке в буквальном смысле выходить сухим из воды, что очень важно, ведь белый медведь в Арктике часто вынужден купаться чтобы охотиться, или перебираться с одних ледяных полей на другие. Белый мишка — великолепный пловец, он перемещается в воде со скоростью более 6 км/ч, может проводить под водой несколько минут, а максимальная зафиксированная длительность заплыва белой медведицы составила 685 км.
Влияние оптических явлений
Шерсть северного медведя полупрозрачная, но благодаря свойствам защитных волосков, которые участвуют в создании оптического эффекта, эти мех животного кажется белыми. С точки зрения оптики причина, по которой полярный медведь кажется белым, связана с воздействием света на волосяной покров животного.
Интересно: Самые опасные медведи — список, названия, описание, фото и видео
Люминесценция
Воздействие света вызывает реакцию, известную как люминесценция
Когда солнечные лучи ложатся на шерсть полярного медведя, часть этого света попадает в своеобразную ловушку в шерстинках. Эта световая энергия отбивается внутри полой части волосков, вызывая реакцию, которая представляет собой излучение света, – люминесценцию. Это происходит каждый раз, когда луч света контактирует с шерстью животного.
Люминесценция ускоряется светорассеивающими частицами в шерстинках, которые разрушают луч света. Когда свет попадает на светорассеивающую частицу, он распадается на большее количество лучей, которые двигаются в разных направлениях. Частицы рассеивания света обнаруживаются как на внутренней поверхности волосков, так и на внешней. Рассеивание света приводит к появлению большего количества белого цвета и его дальнейшему излучению волосяным покровом животного. Таким образом полупрозрачный мех медведя отражает солнечный свет. Это причина, по которой белые медведи особенно яркие при прямых солнечных лучах. Чем ярче освещение, тем больше света отражается полупрозрачной шерстью полярного медведя.
Солевые частицы
Частицы морской соли
Полярные медведи много времени проводят в воде, чем обусловлено латинское название этих представителей семейства медвежьих ursus maritimus, что в переводе означает «морской медведь». Белые медведи собирают солевые частицы во время плавания или пребывания вблизи солёной морской воды. Частицы соли вдоль грубой поверхности шерсти также действуют как светорассеивающие частицы, которые увеличивают количество световых лучей и усиливают люминесценцию.
Ультрафиолетовый свет
Ультрафиолетовый свет в спектре оптического излучения
Когда солнце светит на полярного медведя, ультрафиолетовый свет вдоль защитных волосков спускается к их основанию и проникает на тёмную кожу животного. Когда ультрафиолетовый свет попадает на кожу, он вызывает беловатый цвет из-за флуоресценции (способности отдавать поглощенную энергию в виде холодного светового излучения). Флуоресценция – это разновидность люминесценции. Таким образом, ультрафиолетовое излучение также вызывает белый цвет шерсти медведя.
Интересный факт: Ультрафиолетовые лучи, которые переносятся через полупрозрачные волоски, придают шерсти белого медведя теплоизоляционные свойства.
Кератин
Кератин – распространенный природный белок, который содержится в коже, ногтях и волосах. Аналогично человеку, в волосках медведя содержится кератин. Белковые молекулы кератина выделяют белесый цвет, что еще больше способствует появлению у медведя белой шерсти.
Интересно: Почему Арктика теплее Антарктики?
Чем питается белый медведь в Арктике
Питание белого медведя обусловлено его ареалом обитания и особенностями организма. Идеально приспособленный к суровым полярным зимам и длительным заплывам в холодной воде, он охотится преимущественно на морских представителей животного мира на суше, на льду и в воде.
Кольчатую нерпу, морского зайца и моржа он неподвижно подстерегает у полыньи, выбрасывая на лед ударом могучей лапы или подкрадывается к животным на суше во время отдыха. В воде медведи могут соревноваться в ловкости и силе с белухой (арктический кит), нарвалом, могут ловить рыбу, хотя она интересует мишку далеко не в первую очередь. Едят белые медведи и яйца, птенцов, детенышей животных, которых куда легче поймать, чем взрослую особь. Не брезгуют падалью — трупами морских животных, выброшенных на берег рыб. Однако никогда не притронутся к мясу представителей собственного вида.
При возможности питается белый медведь весьма избирательно — у пойманного тюленя или моржа съедает кожу и жир, остальное ест только если очень голоден, то, что не съел, обычно оставляет падальщикам — птицам и животным, которые зачастую сопровождают «хозяина», питаясь остатками его трапез. Входят в рацион белого медведя также ягоды и мох, но они включаются в его питание не так часто.
В настоящее время из-за изменения климата то, чем привык питаться белый медведь, часто становится ему недоступно, тогда мишка переключается на охоту за сухопутными животными Арктики и птицами (олень, лемминг, гусь), совершает набеги на склады и помойки арктических поселков. В канадском городе Черчилл даже построена тюрьма, куда помещаются «рецидивисты», нарушающие покой жителей города.
Зимняя спячка медведя
Зимняя спячка медведя может длиться до 200 суток. Готовясь к ней, медведи с осени активно запасаются жиром, причем это критично важно для медведя. Те медведи, которые не успели набрать достаточные запасы жира, не могут впасть в спячку и как следствие превращаются в медведей-шатунов (также шатунами стают вследствие слишком раннего пробуждения медведя после зимней спячки). Медведи-шатуны очень опасные звери (в том числе и для человека), нападающие на все, что им встретится в лесу. Обычно медведи-шатуны гибнут от голода, холода или пули охотника.
Что же касается состояния обычных медведей, впавших в спячку в своей укромной берлоге, то происходящее с ними чем-то напоминает анабиоз – пульс косолапого во время спячки снижается с обычных 55 ударов в минуту до 9 ударов в минуту. Уровень метаболизма (обмена веществ) в теле медведя снижается на 53%. В это время медведи, разумеется, не едят, не пьют, не испражняются, все их жизненные процессы словно ставятся на паузу. Точный механизм того, собственно как медведи впадают в зимнюю спячку, и по сей день является предметом научных исследований ученых зоологов.
Белые медведи живут в Арктике или Антарктиде
В этом вопросе нередко путаются не только школьники, но и взрослые. Ареал распространения белых медведей ограничен Арктикой. Даже если бы мишки сумели преодолеть расстояние от одного полюса до другого, им вряд ли удалось бы выжить в Антарктических широтах. Там более низкая температура, толщина льдов составляет сотни метров (в Арктике — около метра), что исключает возможность излюбленного способа охоты на морских обитателей у полыньи или трещины. Животный мир Антарктики также не приспособлен к появлению такого хищника. Кроме того, многие виды это поставило бы под угрозу уничтожения — например, пингвинов, которые прекрасно чувствуют себя в Антарктических широтах и не обитают в Арктике.
Хищники Северного полюса
Белым или полярным медведем называют самое крупное хищное млекопитающее животное, обитающее на поверхности земли (уступает лишь морскому слону). Является он ближайшим родственником бурого медведя и принадлежит к семейству медвежьих. В природе насчитывается около пятнадцати видов полярного медведя, а общее количество животных составляет около двадцати пяти тысяч.
Встретить этих животных можно в приполярных широтах северного полушария начиная от Ньюфайндленда и заканчивая 88° с. ш., а обитают они на льдах, плавающих в Арктике у берегов Евразии и Америки, поэтому к наземным обитателям их можно отнести лишь условно.
Если задуматься о том, в какой природной зоне обитают белые медведи, можно удивиться: они являются единственными крупными хищниками Арктики, идеально приспособленными для нормального существования в полярных широтах. Например, во время снежных бурь они вырывают в сугробах ямы, ложатся в них и, никуда не отлучаясь, пережидают стихию.
Коалы – оригинальные представители живого мира Австралии88984.81
Размеры и вес этих зверей во многом зависят от места их жительства: наиболее мелкие по описанию животные живут на Шпицбергене, тогда как самые крупные – в Беринговом море. Средняя высота медведя в холке достигает около полутора метров, при этом вес самцов значительно превосходит массу самок:
- Вес самцов колеблется от 400 до 680 кг, длина – около трёх метров (масса крупных львов и тигров не превышает 400 кг);
- Вес самок составляет от 200 до 270 кг, длина – около двух метров.
От других представителей своего вида белый медведь по описанию отличается большим весом, мощными покатыми плечами, плоской головой и более длинной шеей.
На подошвах лап находится шерсть, которая позволяет животному не скользить и не замерзать. Между пальцами расположена перепонка, а строение лап позволяет полярным медведям плавать грациозно, изящно и быстро. Крупные изогнутые когти не только способны удержать даже сильную добычу, но и позволяют ему легко передвигаться по скользким льдам и карабкаться по глыбам.
Примечательно, что эти животные вполне способны развить скорость до 10 км/ч и без остановки проплыть около 160 км. Также они очень хорошо ныряют и способны пробыть под водой около двух минут.
Не замерзает белый медведь благодаря толстому, около 10 см, слою подкожного жира на спине, задней части тела и бёдрах, а также очень тёплому меху, что удерживает выделяемое тепло. Шерсть хищника очень густая и плотная, она не только надёжно сохраняет тепло, но защищает тело животного от намокания, а белая окраска даёт возможность идеально замаскироваться.
Примечательны также зубы белых медведей: в разрезе они образуют годовые круги из двух цементных слоёв. Зуб плотно прикреплён к челюсти, так как корень зубов соединяется с ней слоем цемента, который растёт на протяжении всей жизни медведя. В разное время года слой растёт по-разному и как бы состоит из двух частей: зимний слой тоньше, чем летний, который находится над ним, и чем старше животное, тем расстояние между кольцами меньше.
Это интересно: Почему у жирафа синий язык?
Потомство
Медведица впервые приводит потомство не ранее четырёх лет (а иногда первые роды бывают и в восемь). Рожает она раз в два-три года не более трёх медвежат. Брачный период обычно длится с марта по июнь, за одной самкой следуют около трёх-четырёх самцов, которые постоянно дерутся друг с другом, причём взрослые особи даже могут нападать и убивать медвежат. Белые медведи могут скрещиваться с бурыми, в результате чего появляется потомство, которое, в отличие от многих других видов животных также способно размножаться.
Рожать медведицы готовятся в октябре, начиная рыть недалеко от побережья в снежных наносах берлоги. Для этого самки нередко собираются в одном месте, например, на острове Врангеля ежегодно появляется около двухсот берлог. Поселяются они в них не сразу, а в середине ноября, и впадают в спячку до апреля. Беременность длится до 250 дней и появляются детёныши слепыми и глухими обычно в середине или конце арктической зимы (глаза открывают через месяц).
Несмотря на внушительные размеры взрослой особи, только что появившиеся на свет малыши по длине ненамного больше крысы, а их масса составляет от 450 до 750 грамм. Когда медвежатам исполняется около трёх месяцев, и они набирают вес, начинают постепенно покидать берлогу вместе с медведицей, постепенно переходя к бродячему образу жизни. Детёныши живут с матерью три года, и до полутора лет она кормит их молоком, одновременно с этим подкармливая тюленьим жиром. Смертность среди малышей довольно высока и составляет от 10 до 30%.
Размножение медведей
Несмотря на то, что медведи моногамные животные, пары у них обычно недолговременны и по прошествии пары лет распадаются. Брачный сезон у медведей может происходить в разное время (в зависимости от вида), но что интересно медведицы своих детенышей всегда рожают зимой, прямо во время зимней спячки и из берлоги выходит уже с медвежатами. Беременность медведицы в зависимости от вида длится от 180 до 250 дней. За раз обычно рождается от 1 до 4 медвежат.
Маленькие медвежата на свет появляются без шерстяного покрова, без зубов и с закрытыми глазами. Первое время они полностью зависят от матери, питаются ее молоком, затем начинают быстро набирать вес, обрастать шерстью, пока не превратятся в полноценных взрослых медведей.
