Overleven in een winterslaap

Sommige dieren overleven de koude wintermaanden door zo diep te slapen dat ze wel dood lijken. Dit noemt men 'echte winterslaap'. Insecten en koudbloedige dieren als kikkers leggen hun lichaam minder drastisch stil - dit wordt 'winterrust' genoemd. Door te overwinteren hebben deze dieren geen last van voedselschaarste en lage temperaturen in de wintermaanden.

Rustig aan

Tijdens de winterslaap worden lichaamsprocessen tot een minimum teruggebracht. Deze drastische vertraging van het lichaam onderscheidt de echte winterslaap van een gewone diepe slaap. Terwijl de stofwisselingssnelheid van het dier vertraagt, daalt zijn gemiddelde lichaamstemperatuur tot net boven het vriespunt en gaat het hart heel langzaam slaan. De temperatuur van een bosmarmot bijvoorbeeld, daalt meer dan 30 graden Celsius. Sommige winterslapers kunnen hun hartslag vertragen tot slechts 5 slagen per minuut, en soms gaat er een heel uur voorbij zonder dat het dier ademhaalt. Het gaat niet altijd goed: overwinterende dieren kunnen doodvriezen of stoppen met ademhalen. Veel overwinteraars hebben een speciale stof in hun bloed die HIT (Hibernation Inducement Trigger) wordt genoemd. Deze wordt beïnvloed door de hoeveelheid daglicht per etmaal en door de omgevingstemperatuur.

Klaar om naar bed te gaan

Om de winter te kunnen overleven moeten dieren hun winterslaap goed voorbereiden. Allereerst moeten ze vetreserves opbouwen waar ze op kunnen teren. Ten tweede moeten ze - door in de herfst zwaar te tafelen - de juiste plek vinden om te overwinteren, beschermd tegen slecht weer en roofdieren. Meestal is dit een diep hol of een grot. Veel grondeekhoorns trekken zich terug in een speciaal deel van hun hol, het hibernaculum, waar ze vaak een voedselvoorraad bij de hand hebben voor het geval ze wakker worden. De meeste dieren zorgen voor een warm en behaaglijk hol door er gras en bladeren in te leggen.

Zware en lichte slapers

De diepte van de slaap varieert per dier. Grondeekhoorns, relmuizen, egels, diverse vleermuizen en de Australische mierenegel zijn echte winterslapers waarbij de lichaamstemperatuur daalt tot net boven het vriespunt en de hartslag tot bijna nul. Ze worden een enkele keer wakker in de winter, al was het maar om hun behoefte te doen. Maar deze korte wakkere momenten worden tot een minimum beperkt om energie te sparen. De perioden van slaap zijn meestal kort aan het begin en eind van de winter, en daartussen bijna ononderbroken. Dieren zoals beren, wasberen en stinkdieren slapen lichter. Hun lichaamsprocessen vertragen minder, en ze komen vaak hun hol uit om te eten. Het broeikaseffect kan ertoe leiden dat dieren vaker ontwaken en korter overwinteren.

Starre zwaluw

In 1946 ontdekten zoologen tot hun verbazing dat de nuttalls nachtzwaluw, de kleinste nachtzwaluw in Noord- Amerika koud aan kon voelen en geen ademhaling of hartslag leek te hebben. Deze kortdurende toestand van verstarring helpt de vogel niet alleen door koude perioden als voedsel schaars is, maar ook tijdens droge perioden in de zomer. De nuttalls is een van de zeer weinige vogels die winterslaap houden. Zijn temperatuur daalt tot 6 Cº, veel lager dan bij andere vogels. Verschillende tropische dieren houden daarentegen een ‘zomerslaap', maar buiten de tropen komt dit bijna niet voor.

Een metabolisch wonder

Tijdens zijn winterslaap, die wel 130 dagen kan duren, wordt de baribal of zwarte beer, niet wakker om te eten, te drinken of zijn behoefte te doen. Biologen bestuderen zijn wonderbaarlijke stofwisseling om te zien of hun bevindingen kunnen helpen bij het bewaren van menselijke organen of bij de behandeling van nieraandoening.

• Slangen trekken naar een plek, bijvoorbeeld een grot, waar honderden van hen samen hun winterslaap doorbrengen om zich te beschermen tegen extreme kou, terwijl kikkers vaak overwinteren op de bodem van vijvers of beekjes waar het water niet bevriest.
• Toen grondeekhoorns in de Rocky Mountains tijdens hun winterslaap door zoologen uit hun holen werden gehaald, was hun temperatuur slechts 3 Cº en leken ze stijf bevroren. Een paar minuten in een warme kamer bracht hen echter weer helemaal tot leven.
• De Noord-Amerikaanse springmuis overwintert tot 8 maanden ondergronds. Zo'n 2-3 weken voor de winterslaap verdubbelt hij zijn lichaamsgewicht.
• Overwinterende vleermuizen kruipen bij elkaar ter bescherming en om te voorkomen dat ze bevriezen. Hun hartslag zakt van 700 naar amper 12 slagen per minuut. Tijdens zijn winterslaap stijgt de lichaamstemperatuur van de bobakmarmot sterk gedurende een halve dag, eens in de 3 weken, en koelt daarna weer af terwijl het dier blijft slapen. Bij extreme kou kunnen de slaappatronen van de hersenen niet normaal functioneren - af en toe even opwarmen lost dit probleem op.