Биология белого медведя

Биология белого медведя

Министерство Сельского Хозяйства Российской Федерации

Вятская Государственная Сельскохозяйственная Академия

Биологический факультет специальность охотоведение

Кафедра Биологии промысловых зверей и птиц

Курсовая работа:

по дисциплине: «Биологии зверей»

на тему: «Биология белого медведя»

Выполнил:

ст-т 2го курса

Кашин А.В.

Проверил: д.б.н.,

профессор

Машкин В.И.

Киров 2008

ВВЕДЕНИЕ

Белый медведь, вечный скиталец среди льдов Северного Ледовитого океана, так же неотделим от арктического пейзажа, как и сами льды. Крупный, энергичный, очень сильный и в то же время миролюбивый, этот зверь - великолепная живая эмблема Арктики.

Белый медведь изучен слабо. Это объясняется тем, что он обитает в ненаселенной человеком и труднодоступной для исследователей области земного шара. Если учесть препятствия, которые встречает в Арктике ученый: дрейф льдов, хаотические нагромождения торосов, бесчисленные трещины и разводья между ледяными полями, мороз и метели, полярную ночь, длящуюся почти половину года, - станет ясно, что вести прямые наблюдения за белым медведем в природе трудно, а часто и невозможно. По этой причине скудными остаются сведения о его морфологии и физиологии, о многих особенностях биологии, в том числе о поведении и характере миграций.

Среди специалистов нет единого мнения о том, существуют ли географически обособленные группы белых медведей. И если такие группы существуют, то насколько они самостоятельны, как распределяются в пределах Арктики. Почти неизвестны состав популяций, величина годового прироста и причины смертности этого животного. Крайне слабо исследованы его приспособления к обитанию в суровых арктических условиях - низких температур и длительных голодовок.

В последнее время внимание зоологов привлекает проблема ориентации живых организмов - внутреннего механизма, помогающего им определять направление и местонахождение. Установлено, что птицы ориентируются в пространстве благодаря чувству времени, а также по положению Солнца и звезд. По протяженности миграций белый медведь, не уступает птицам, однако в пределах его ареала Солнце по нескольку месяцев не показывается над горизонтом. Можно предположить, что механизм его ориентации существенно отличается от механизма ориентации птицы. Это животное представляет интересную «живую модель», использование которой перспективно в решении важных общебиологических проблем.

Белый медведь привлекает к себе большое внимание и как редкий вид мировой фауны. Международный союз охраны природы и природных ресурсов включил его в «Красную книгу» - список редких видов животных земного шара. При этой организации создана специальная paбочая группа по координации исследований и охране белого медведя.

В 1974 г. между СССР, США, Норвегией, Канадой и Данией было заключено специальное соглашение о международной охране белого медведя. В последние годы в этих странах исследования, связанные с изучением белого медведя, упорядочением его использования и охран приняли особенно широкий размах.

Цель этой работы - ознакомление с биологией белого медведя.

1. СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ

Тип: Хордовые_ Chordata

Подтип: Позвоночные_ Vertebrata

Класс: Млекопитающие_ Mammalia

Инфракласс: Плацентарные_ Eutheria

Отряд: Хищные_Carnivora Bowdich, 1821

Семейство: Медвежьи_Ursidae Gray, 1825

Род: Медведи_ Ursus Linnaeus, 1758

Вид: Медведь белый_ Ursus maritimus Phipps, 1774

(http://ru.wikipedia.org)

2. МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

2.1 Внешний вид

Весь облик белого медведя, как и его образ жизни, отражает влияние природных условий, в которых обитает этот зверь. Белый медведь внешне заметно отличается от бурого. У него удлиненное и более узкое, особенно передней части, туловище, длинная подвижная шея, относительно небольшая голова с нешироким лбом, спрямленным профилем и короткими округлыми ушами, слабо выдающимися из волосяного покрова. Неопушенная часть носа и губы - черные с сизоватым оттенком - менее подвижны, чем у бурого медведя. Хвост очень короткий, скрыт в волосяном покрове. Телосложение животного зависит от упитанности: более высокими (и подвижными) оказываются малоупитанные особи.

Ступни лап, особенно передних, у белого медведя массивные, широкие, с густоопушенными нижними поверхностями, благодаря чему площадь голых участков на них (подушки пальцев и мозоли) меньше, чем у бурого медведя. Когти темно-бурые, очень высокие и массивные, более крупные на передних лапах (длина когтя по изгибу на третьем пальце передней лапы достигает 6,5- 7 см, задней - 5-5,5 см), слабоизогнутые, острые. Роговое вещество футляра когтя исключительно прочно.

Белого медведя, очевидно, можно считать наиболее, крупным из ныне живущих наземных хищников. Длина тела (без хвоста) взрослых самцов 200-250 см (редко 285-302 см), самок- 160-250 см; высота в плечах 130- 140 см (в виде исключения - 150 см); длина хвоста (с концевыми волосами) 20-22 см.

Вес белых медведей меняется в зависимости от степени упитанности. В отдельных случаях вес самца достигает 800-1000 кг. Вес взрослых самцов, обитающих в Гренландии, составляет около 450 кг (хорошо упитанные особи весят до 500 кг), самок - 350-380 кг. Осенью при мечении на Шпицбергене самцы весили 350-400, самки - 200-250 кг. На о-ве Врангеля взрослые медведицы ранней весной при их мечении весили от 178 до 300 кг.

Мех взрослых белых медведей зимой по сравнению с мехом бурых медведей более густой, короткий, жесткий, с обилием остевых направляющих и промежуточных волос и с густым ненамокающим подшерстком: в области плеч 5-6 см, на спине и крупе 8-10, на нижней части боков и брюхе 13-15 см. Летний переходный мех более короток - около 7 см.

Окраска меха изменяется от чисто-белой и желтоватой, до соломенно-желтой, серой или почти бурой. В какой-то мере окраска меха зависит от сезона года, возраста и упитанности зверя, характера его питания. Чисто-белый мех у медведей чаще бывает осенью (по окончании линьки) или зимой. Желтоватый или золотистый мех свойствен им в конце лета, но упитанным особям - уже в начале лета и даже весной. По наблюдениям в зоопарках, желтоватый оттенок меха появляется у животных, регулярно получающих с кормом тюлений жир. Серый или бурый цвет меха приобретают звери, долгое время живущие на суше, особенно не покрытой снегом. Среди полярников распространено мнение, что у медведей, живущих среди сплоченных льдов и не имеющих доступа к воде, мех белее, чем у особей, часто плавающих или вообще проводящих много времени у воды. Мех медвежат белее, чем у| взрослых.

Половых различий в окраске меха нет. При выделки шкур, особенно после их отбеливания на солнце, желтые или серые тона меха исчезают.

Кожный покров белого и бурого медведей весьма сходен. У белого медведя он несколько толще, чем у бурого.

2.2 Череп, зубная формула

Череп у белого медведя уже, чем у бурого, со спрямленным верхним профилем, вытянут за счет удлиненной мозговой части, упрощен и низок в области лба. Для нее характерна также более короткая и облегченная нижняя челюсть. Зубной ряд укорочен; коренные зубы мельче и уже, чем у бурого медведя, имеют остробугорчатую жевательную поверхность, однако клыки у белого медведя мощнее и крупнее. Характерно, что у большинства даже старых особей белых медведей зубы оказываются менее стертыми, кариозные явления, как и патологические изменения нижней челюсти, выражены реже, чем у бурых медведей

Длина черепа у взрослых самцов достигает 353--412, у самок - 311-380 мм. При продольном распиле черепа у белого медведя выявляется меньший, чем у бурого, объем носовых и обонятельных раковин, малые объем и протяженность лобных пазух. Половая изменчивость выражена в размерах и строении черепа. Череп самки легче черепа самца, стреловидный гребень на нем короче и слабее, лоб уже, надглазничные отростки сближены, скуловые дуги слабее.

Зубная формула: i-3/3; c-1/1; p-2-4/-2-4; m-2/3 =34-42

2.3 Морфология

У белого медведя мощная мускулатура. Особенно сильно развита мускулатура задних конечностей и шеи.

Подкожные жировые накопления белого медведя могут быть значительными: на огузке слой жира достигает 11-12 см, между отдельными слоями мышц - 4 см. У очень упитанных зверей обильные жировые накопления толщиной до 3 см образуются также на внутренних органах. Особенно сильно жиреют беременные медведицы перед залеганием в берлоги. По нашим наблюдениям, на о-ве Врангеля и Земле Франца-Иосифа даже весной, во время выхода их из берлог жир покрывает тело животных почти сплошным слоем, и толщина его может достигать 5 см на спине, 10 на огузке и 3-5 см

на подошвах. Распределение подкожного жира у медведицы перед выходом ее из берлоги показано на рис. 2.

Бодрствующие животные обычно бывают менее упитанны, чем особи, лежащие в берлогах или готовящиеся к залеганию. Старые медведи обоего пола, как правило, слабо упитаны. Общий вес подкожного жира у взрослого белого медведя в отдельных случаях превышает 100 кг и может достигать 40% общего веса животного. Благодаря обильным жировым отложениям удельный вес тела белого медведя составляет менее единицы (туши убитых животных не тонут).

Жир белого медведя - как подкожный, так и внутренний - слегка желтого цвета, с характерным рыбным запахом. При температуре выше 0°С жир жидкий, при отрицательных температурах - начинает переходить в твердое состояние. Жир белого медведя имеет высокие йодные числа и низкие числа омыления, что говорит о присутствии в его составе большого количества глицеридов высокомолекулярных непредельных и высоконепредельных жирных кислот и свидетельствует о высокой химической активности и способности легко вовлекаться в обменные процессы. Пищеварительный тракт белого медведя имеет черты плотоядности: у него укорочена, например, длина кишечника. О том же свидетельствует и сравнительно плохая способность зверя к перевариванию крахмала. Велика вместимость желудка белого медведя (свыше 70 кг корма), что, очевидно, связано с частыми голодовками зверей.

Печень белого медведя содержит необычайно много витамина А (до 9 - 10 тыс. мг/г) - во много раз больше, чем печень других животных. Для жира, находящегося в печени белого медведя, характерно очень высокое содержание жирных кислот, но относительно низкое содержание фосфолипидов и холестерина.

Молоко у самок очень густое, имеет запах рыбьего жира. Оно содержит (в %) 44,1 сухого вещества, 1,17 золы, 31 жира, 13 сухого вещества (без жира), 0,49 лактозы и 10,2 протеина. По химическому составу и чрезвычайно высокой жирности оно приближается к молоку китообразных и ластоногих.

У белого медведя уровень метаболизма выше, чем у бурого. Обнаружена необычайная стойкость к воздействию низких температур не только за счет его совершенной терморегуляции, по и благодаря низкой критической температуре. Даже при -50° у белого медведя не происходит заметного повышения уровня газообмена, т.е. невозникает необходимости в использовании физиологического («химического») механизма терморегуляции, связанного с большим расходованием энергии.

Для головного мозга белого медведя характерно более умеренное, чем у бурого, развитие передних долей больших полушарий, большее развитие зрительной области и наличие менее объемистых обонятельных долей. Это позволяет предположить наличие у белого медведя более совершенного зрения, но более слабого обоняния, нежели у бурого медведя. Вообще головной мозг этого животного заметно отличается от мозга других хищных как своими очертаниями, так и более сложной топографией борозд и извилин больших полушарий. В этом отношении головной мозг белого медведя сходен с мозгом представителей отряда ластоногих, например гренландского тюленя и морского котика.

Глаза белого медведя небольшие, светло- или желто-коричневые (за счет коричневой радужины). Величина бинокулярного зрения у этого животного достаточно большая - около 180°. Горизонтально-овальная форма роговицы и зрачка зверя увеличивает монокулярное поле его зрения. Угловая протяженность роговицы равна 105° (у бурого медведя - 110°), что свидетельствует о приспособлении глаз белого медведя к круглосуточной активности. Сетчатка белого медведя не обладает высокой светочувствительностью. Это тоже свидетельствует о сочетании признаков, характерных как для ночного, так и для дневного типа зрения. Белый медведь обладает относительно высокой способностью к восприятию объектов под водой.

3. АРЕАЛ и ЧИСЛЕННОСТЬ

Ареал белого медведя представляет кругополярную область, ограниченную северным побережьем материков, южным пределом распространения плавучих льдов и северной границей теплых морских течений. В пределах ареала можно выделить четыре области: постоянного современного обитания животных (более или менее peгулярного их появления, особенно в зимние месяцы); высокой численности; регулярного залегания в берлоги беременных самок; дальних заходов (или заносов со льдами) на юг (рис. 1).

Рис. 1 - Распространение белого медведя в Арктике: 1 -южная граница области регулярных встреч; 2 - граница области высокой численности; 3- места залегания беременных самок в берлоги; 4 - места далеких заходов к югу (на суше) и встреч во льдах Северного Ледовитого океана; 5 - арктическое кольцо жизни; 6 - схематическое положение границы материкового склона; 7 - южная граница дрейфующих льдов зимой

I. Область постоянного современного обитания животных не выходит за пределы зимней границы дрейфующих льдов в северном полушарии. Она простирается до 50° с.ш. на северо-востоке Канады и до 79° с.ш. в Гренландском море, у западного побережья Шпицбергена.

Белые медведи распространены на всем побережье Гренландии, включая ее южную оконечность. Во льдах Гренландского моря они обитают к югу до о-ва Ян-Майен, в Баренцевом море - на островах Шпицбергена, Земли Франца-Иосифа, Новой Земли, на о-вах Медвежий, Вай-гач и Колгуев (за исключением юго-западной части) и на массивах льдов, располагающихся между этими участками суши. В Карском море белые медведи встречаются повсеместно, кроме южных частей Байдарацкой губы, Енисейского залива и Обской губы. В морях Лаптевых, Восточно-Сибирском, Чукотском и Бофорта южная граница постоянного обитания их совпадает с побережьем материка. В Беринговом море она не опускается далеко к югу от о-ва Св. Лаврентия. В Канаде эта область охватывает п-ов Мелвилл, ограничена побережьем Гудзонова залива, восточным побережьем п-ова Ньюфаундленд и севером одноименного острова. Белые медведи регулярно обитают в Баффиновом заливе и Девисовом проливе. К северу (в высоких широтах Арктики) звери всех половых и возрастных групп, кроме самок с новорожденными медвежатами, распространены вплоть до Северного полюса.

II. Область высокой численности белых медведей приурочена к материковому склону Северного Ледовитого океана и на севере, по-видимому, совпадает с сто границами, что обусловлено гидрологическими и гидробиологическими причинами.

Издавна известно существование в высоких широтах Арктики более или менее постоянных значительных участков открытой воды- полыней: Великой Сибирской, Восточно-Таймырской, Гренландской и др. Как установлено Я.Я. Гаккелем в 1957 г., участки открытой воды закономерно приурочены в Северном Ледовитом океане к районам материкового склона, а также, по-видимому, к районам крупных подводных хребтов, что связано с усилением приливно-отливных течений, наличием разных по динамике масс льда (неподвижный припай и дрейфующие льды), перемешиванием поверхностных холодных вод с нижележащими атлантическими. Перемешивание вод способствует формированию здесь слабоконтинентального климата и повышению биологической продуктивности вод. Замкнутое кольцо открытой воды, располагающееся в Северном Ледовитом океане, играет в жизни позвоночных животных, в том числе и белого медведя, громадную роль и с полным основанием может быть названо арктическим кольцом жизни. К нему, в частности, приурочено распространение на земном шаре своеобразного арктического дельфина - нарвала. Здесь зимует ряд видов арктических птиц, в их числе розовые чайки, некоторые чистиковые птицы; тут же наиболее многочисленны нерпы.

Существование арктического кольца жизни и тесная зависимость от него белого медведя подтверждается многочисленными наблюдениями советских дрейфующих станций «Северный полюс». В тех случаях, когда станции находились в зоне этого кольца, полярники чаще встречали медведей. По мере того как станции удалялись к северу, встречи с медведями становились более редкими.

На юге область высокой численности белых медведей (в нее не входят участки морей с сильно разреженными льдами) ограничена не столь четко, как на севере. В Гренландии звери более обычны на северо-западе, севере и востоке острова. Они становятся многочисленными на севере Гренландского моря, на севере и востоке Шпицбергена, в центральных частях Баренцева моря, на северо-востоке Новой Земли. В восточной части Карского моря и на западе моря Лаптевых, где разреженных льдов практически не бывает, эта граница приближается к побережью материка, т.е. к южному пределу области постоянного современного обитания животных.

В архипелаге Новосибирских островов белые медведи более многочисленны на севере о-вов Анжу и на о-вах Де-Лонга. На востоке Восточно-Сибирского моря, в морях Чукотском и Бофорта граница области высокой численности зверей вновь приближается к побережьям материков. В Канаде она опускается далеко к югу, захватывая север и крайний юго-запад Гудзонова залива, север Баффинова залива и восток Баффиновой Земли.

III. Районы регулярного залегания в берлоги беременных самок. В отличие от остальных особей вида, беременные медведицы имеют устойчивую связь с сушей, где осенью залегают в берлоги. Районы залегания в берлоги самок весьма постоянны, что связано с гидрологическими, климатическими, возможно, также кормовыми условиями, Эти районы располагаются преимущественно в пределах области высокой численности животных. В Гренландии к ним относятся участки, как северо-запада, так и северо-востока острова. В Баренцевом море очаги залегания в берлоги медведиц находятся на юго-востоке Шпицбергена и на западе Земли Франца-Иосифа. Далее к востоку регулярно, хотя и в небольших количествах звери размножаются на северном острове Новой Земли (как на его западной части - между Архангельской губой и заливом Русская Гавань, так и на восточной - между мысами Крашенинникова и Миддендорфа), на мелких островах Карского моря, на Северной Земле, на северном и северо-восточном побережьях п-ова Таймыр. В Восточной Сибири одиночные берлоги медведиц встречаются в дельте Лены, на Медвежьих островах, на побережье и прилежащих островах (Айон, Колючин) Чукотского полуострова. Более регулярно они залегают на севере Новосибирских островов. Здесь же, на о-ве Врангеля, находится один из крупнейших в Арктике очаг размножения животных.

На Аляске зимние убежища самок немногочисленны, Звери изредка размножаются в дельте реки Колвилл, у устья реки Купарук и иногда на прибрежном припае. В Канаде к районам регулярного залегания медведиц в берлоги относятся юг о-ва Банкса, побережье п-ова Симпсона, северо-восточное побережье Баффиновой Земли, северо-восток о-ва Саутгемптом. Районы регулярного залегания в берлоги беременных самок, следовательно, имеют небольшую общую площадь и размещаются очень неравномерно. Роль их в воспроизводстве запасов вида оказывается к тому же весьма неравнозначной, о чем могут дать представление приведенные ниже сведения о возможной общей численности берлог в советской Арктике:

Земля Франца-Иосифа 100-150

Новая Земля 50

Мелкие острова Карского моря 15

Северная Земля 20

Побережье Таймырского полуострова с прилежащими 30

Островами

Новосибирские острова 50

Материковое побережье Якутии с прилежащими островами 20

Материковое побережье Чукотского полуострова с прилежащими островами 30

О-в Врангеля не менее 200

Интересное открытие сделали американские зоологи: они обнаружили берлоги беременных медведиц на паковых льдах моря Бофорта.

IV. Область дальних заходов белых медведей на юг не имеет определенных границ, но она наиболее обширна. В подавляющем; большинстве случаев в районы, расположенные вне области их постоянного обитания, звери попадают вместе с плавучими льдами. Именно таким образом время от времени (преимущественно ранней весной) они достигают Исландии, в прошлом попадали на северные побережья залива Св. Лаврентия и Скандинавии, п-ов Канин. В пределах Тихого океана льды нередко заносят белых медведей в Анадырьский залив, к берегам Коряцкой Земли, иногда Камчатки, в центральные районы Берингова моря, а в прошлом даже до Курильских островов, берегов о-ва Хоккайдо и, возможно, о-ва Хондо (Хонсю). Непосредственно со льдами или пересекая Камчатку звери изредка попадают в Охотское и даже Японское моря.

Оказавшись после таяния льдов на побережье и стремясь вернуться в привычную обстановку, белые медведи нередко совершают большие переходы по суше, двигаясь иногда прямо на север. Очевидно, при таких обстоятельствах их чаще всего встречают в глубине континентов в Евразии и Северной Америке. Особенно многочисленны случаи встреч зверей вдали от моря на Чукотском полуострове, где медведи переходят из Берингова моря в Чукотское (например, из Мечигменской губы или бухты Руддера в Колючинскуку губу), в долинах рек Анадыря Белой и Пенжины (переходы в Чукотское море из Анадырского залива или из Охотского моря). Белые медведи заходят в глубь суши, на расстояния в сотни километров от побережья и в других районах: например, в центральную часть Таймырского полуострова, в долины рек Печоры и Хатанги, на Аляску.

Границы областей постоянного современного обитания белых медведей и их высокой численности претерпевают существенные сезонные колебания, связанные с изменениями в ледовом режиме Арктики. Летом, когда кромка плавучих льдов в Гренландском, Баренцевом и Беринговом морях, Девисовом проливе, Баффиновом, и Гудзоновом заливах сдвигается к северу, на юге остальных арктических морей образуются пространства открытой воды, становятся менее сплоченными льды Центральной Арктики - границы области практически сливаются. Общая площадь ареала сокращается, а распределение особей внутри его за счет продвижения животных в высокие широты бывает наиболее равномерным. Зимой белые медведи в большинстве районов спускаются к югу, исчезают из Центральной Арктики и концентрируются преимущественно у южного предела дрейфующих льдов и на арктическом кольце жизни. Площадь ареала вида в это время года становится наибольшей, а распределение зверей наименее равномерным.

В областях, испытывающих резкие колебания климата и «ледовитости» - потепления и похолодания Арктики, особенно на севере Атлантики (хотя в той или иной мере это относится ко всему ареалу вида), происходят многолетние изменения, как в численности, так и в распространении животных. В Гренландии, где до 1865 г., судя по результатам охоты, белые медведи были обычны в северо-западных районах и относительно редки в юго-западных, после 1865 г. количество зверей возросло на юго-западе и сократилось на северо-западе. После 1930 г. они стали редки на западе Гренландии, но обычны на востоке.

В целом площадь и границы области постоянного современного обитания белых медведей за последние несколько столетий изменились мало. Одним из доказательств может служить факт совпадения в большинстве районов Арктики южных границ этой области и зимнего распространения дрейфующих льдов. Исключение составляют лишь юг Баренцева моря (крайний северо-восток Мурманского побережья, п-ов Кании, побережья Тиманской, Малоземельной и Большеземельной тундр), горло Белого моря и север Берингова моря, где, несмотря на благоприятные ледовые условия, звери отсутствуют, хотя в прошлом встречались регулярно.

Страницы: 1, 2, 3