Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Шмидт-Ниельсен К. -> "Размеры животных: почему они так важны?" -> 69

Размеры животных: почему они так важны? - Шмидт-Ниельсен К.

Шмидт-Ниельсен К. Размеры животных: почему они так важны? — М.: Мир, 1987. — 259 c.
Скачать (прямая ссылка): razmerijivotnih1987.djvu
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 107 >> Следующая

Поскольку в обоих уравнениях показатели степени идентичны, мы можем найти отношение коэффициентов, что даст нам величину метаболического диапазона, равную 12,9. Мы должны помнить, что Бергер и Харт проводили измерение при горизонтальном и трепещущем полете. Однако при горизонтальном полете не выявляется наибольшая мощность, на которую способны птицы при полете по восходящей траектории. Это интуитивно очевидно, и исследования в режиме установившегося восходящего полета подтвердили это. Так что величину максимального метаболического диапазона на основе данных по горизонтальному полету получить нельзя.
Во всяком случае уравнение для метаболизма в полете основано на слишком малочисленных наблюдениях, полученных на птицах разных групп, при разных типах полета и с помощью разных методик. На деле цена полета птицы, рассчитанная для скорости, при которой она будет минимальной, теоретически
Масса тела, кг
Рис. 13.2. Максимальная интенсивность метаболизма, измеренная у летучих мышей в полете (крестики) и у летящих птиц (кружки), в сравнении с бегущими млекопитающими. (Из Thomas, 1975.)
должна быть более непосредственно связана с массой тела, что следует из величины показателя степени 0,72. Различные теории, касающиеся этого вывода, подробно рассмотрел Такер (Tucker,
1973), который также разработал практический простой способ расчета мощности, расходуемой в полете у птиц разных размеров. В настоящее время трудно оценить расхождения между теорией и имеющимися скудными данными.
Томас (Thomas, 1975) обобщил данные по максимальным величинам метаболизма у летучих мышей и птиц. Данные по трем видам птиц и двум видам летучих мышей приведены на рис. 13.2. Этот график показывает, что у летучих мышей (млекопитающие) интенсивность метаболизма может достигать таких же значений, как и у птиц того же размера. Уравнение, построенное методом наименьших квадратов на основе суммарных данных по птицам и летучим мышам, приведенных на рис. 13.2, имеет следующий вид:
Р =58 2 Ш °>в5
г р.м.макс — ^1 ' К1т »
где Рр.м. — расходуемая мощность, Вт; Мт — масса тела, кг. Пересчитанное на единицы!, которые мы использовали раньше (мл Ог-с-1), уравнение для летучих мышей и птиц в полете приобретает вид
—2 Q0M °’вв ' Oj макс — ™'"‘т
Томас не привел доверительных интервалов, однако размещение точек на графике (рис. 13.2) заставляет предполагать, что доверительные интервалы как коэффициента, так и показателя степени узки. Тем не менее нам следует помнить, что малые статистические доверительные интервалы не обязательно означают и биологически столь же узкие доверительные интервалы. При малом числе точек статистически достоверные данные могут привести к неверным выводам относительно биологической значимости.
Подводя итог всему, что мы знаем, можно, по-видимому, утверждать, что максимальные уровни метаболизма для птиц более или менее параллельны уровням в состоянии покоя. Другими словами, как показывают немногочисленные данные, обобщенные Томасом, можно допустить, что уровень метаболизма при максимальной активности примерно в 15 раз превышает уровень метаболизма покоя.
Эта зависимость приводит к интересному выводу. Если метаболический диапазон не изменяется с размерами тела, то максимальное потребление кислорода (и способность к поддержанию соответствующей расходуемой мощности) увеличивается с увеличением размеров тела с показателем линии регрессии 0,72. Однако теоретически потребность в мощности для полета увеличивается прямо пропорционально массе тела, т. е. линия регрессии имеет наклон 1,0 (см. Tucker, 1973). Из этого следует неизбежный вывод, что обе линии должны пересекаться на каких-то размерах тела, при которых максимальный расход мощности будет уже недостаточен для поддержания полета. Эта точка пересечения соответствует массе тела примерно 12 кг — размеры наиболее крупных птиц, способных к длительному поступательному машущему полету, таких, как африканская дрофа и наиболее крупные лебеди.
Снабжение кислородом в полете: сердце и легкие
Нам известно, что скорости потребления кислорода у летучих мышей и птиц в полете идентичны. Требует ли это специальных адаптаций систем дыхания и кровообращения или эти системы у летучих мышей такие же, как и у других млекопитающих?
По своему строению легкие птиц радикально отличаются от легких млекопитающих тем, что у птиц осуществляется однонаправленное протекание воздушного потока, тогда как легкие млекопитающих допускают лишь вхождение и выхождение воздуха. Является ли строение легких у птиц непременным условием полета? Очевидно, нет, поскольку у летучих мышей легкие абсолютно такие же, как у всех млекопитающих. Ранее отмечалось, что у птиц дыхательный объем значительно больше, чем
у млекопитающих, а частота дыхания ниже. А как обстоит дело у летучих мышей?
Характеристики дыхательной системы крупной плодоядной летучей лисицы (Pteropus gouldii) приведены в табл. 13.3. (Thomas, 1981). Эти данные четко показывают, что летучие мыши не выходят за пределы ряда млекопитающих, за исключением того, что у них дыхательный объем (9,8 см3) значительно выше, чем у типичного млекопитающего таких же размеров (5,9 см3). В полете дыхательный объем этой летучей мыши увеличивается до 40,6 см3, что сходно с величиной, предсказанной для типичной птицы таких же размеров (44,2 см3).
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 107 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed