Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Шмидт-Ниельсен К. -> "Физиология животных. Приспособление и среда" -> 113

Физиология животных. Приспособление и среда - Шмидт-Ниельсен К.

Шмидт-Ниельсен К. Физиология животных. Приспособление и среда. Под редакцией Крепса Е. М. — М.: Мир, 1982. — 416 c.
Скачать (прямая ссылка): fizjuv1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 107 108 109 110 111 112 < 113 > 114 115 116 117 118 119 .. 173 >> Следующая


Как влияет высокое давление на ныряющих тюленей и китов, способных, как мы уже видели, опускаться на глубину более 600 м (тюлень Уэддела) и 1100 м (кашалот)? Судя по имеющим-

Ныряние у млекопитающих и птиц 269

ся данным, эти животные не страдают от кессонной болезни, так как у них не происходит большого перенасыщения тканей азотом. Однако химики и биохимики прекрасно знают, что давление сильно влияет на протекание химических реакций и структуру сложных молекул, и раньше думали даже, что огромное давление в глубинах океанов исключает там возможность всякой животной жизни. Однако при изучении океанского дна в конце концов выяснилось, что животный мир существует даже на самых больших глубинах, превышающих 10 000 м (1000 атм).

Если животных, обитающих на мелководье, поместить в условия высокого давления, не изменяя других факторов (температуры и количества кислорода), то в зависимости от вида эти животные будут реагировать по-разному. У многих видов давление от 50 до 100 атм вызывает увеличение потребления кислорода и нередко повышение двигательной активности. Однако более высокие давления, порядка нескольких сотен атмосфер, обычно действуют угнетающим образом и могут вызывать гибель (Mac-Donald, 1975). Вполне возможно, что на тюленей и китов гидростатическое давление само по себе не влияет; но, вероятно, самые глубокие из зарегистрированных погружений под воду — это особые, вероятно редкие, случаи. Когда водолазы опускаются на максимальную глубину (около 60 атм), прямое действие высокого давления на организм, возможно, становится весьма существенным.

Действие высокого давления на биологические системы можно в значительной части объяснить влиянием его на структуру белков и ионизацию слабых кислот. Увеличение давления способствует диссоциации слабых кислот и оснований; кроме того, давление влияет на константы скоростей химических реакций.

Вероятно, наиболее важным с биологической точки зрения воздействием на белки является изменение их третичной структуры, т. е. «укладки» полипептидных цепей, стабилизируемой слабыми связями и другими слабыми взаимодействиями. Давление оказывает значительное влияние на третичную структуру, от которой в свою очередь зависят многие биологически важные свойства белковых молекул — ферментов, сократимых белков мышц, структурных белков мембран и т. д. (Somero, Hochachka, 1976).

В интактном организме эти эффекты могут проявиться в нарушении нервной проводимости и функции нервной системы, мышечного сокращения, переноса кислорода в крови, функциях мембран и механизмов транспорта ионов. Чрезвычайно чувствительны к изменению давления сложные биохимические процессы экспрессии генов, связанные с синтезом информационной РНК, а значит, и процессы эмбрионального развития.

Животные, обитающие на больших глубинах, физиологически приспособлены к высокому давлению, при котором они обычно живут. В настоящее время функциональная адаптация их струк-

270 Глава 6. Энергетический обмен

турных белков, ферментов и других систем интенсивно изучается. Первые результаты уже позволяют судить о том, какие типы биохимической адаптации необходимы для жизни в условиях высоких давлений (Hochachka, 1975).

ИНТЕНСИВНОСТЬ МЕТАБОЛИЗМА И РАЗМЕРЫ ТЕЛА

МЛЕКОПИТАЮЩИЕ '

Среди водных млекопитающих, о которых говорилось выше, есть и огромные киты, способные оставаться под водой около двух часов, и такие маленькие ныряльщики, как кутора, которая редко остается под водой дольше чем полминуты. В целом, чем крупнее водное животное, тем больше времени оно может провести под водой. Чем это объяснить? Дело в том, что потребление кислорода на 1 г веса тела у мелких млекопитающих намного выше, чем у крупных.

Таблица 6.6

Потребление кислорода млекопитающими разной величины

Животное
Вес (масса) тела (Afb),
кг
Общее 1 потребление O2 (Vq2). л/ч
Потре бление~Ог на і кг веса
л/(кг-ч)

Землеройка1'
0,0048
0,0355
7,40

Мышь-малютка2)
0,0090
0,0225
2,50

Малый прыгун3'
0,0152
0,0273
1,80

Мышь4)
0,025
0,041
1,65

Суслик5'
0,096
0,09
1,03

Крыса4)
0,290
0,25
0,87

Кошка4'
2,5
1,70
0,68

Собака4)
11,7
3,87
0,33

Овца4'
42,7
9,59
0,22

Человек4)
70
14,76
0,21

Лошадь4'
650
71,10
0,11

Слон4)
3833
268,00
0,07

') Hawkins et al., 1960.




г) Pearson, 1960.




3) Bartholomew, МасМШеп,
1961.



') Brody, 1945.




5) Hudson, 1962.




В табл. 6.6 приводятся данные о потреблении кислорода различными млекопитающими. Самое крупное из них — слон — в миллион раз больше, чем самое мелкое — землеройка (фото 6.1), и понятно, что слон потребляет намного больше кислорода. Однако сравнение величин общего потребления кислорода непоказательно.

Интенсивность метаболизма и размеры тела 271

Зато если мы сделаем пересчет на единицу массы тела, т. е. найдем удельное потребление кислорода1 (последний столбец таблицы), то получим поразительную картину зависимости между размерами тела и потреблением O2.
Предыдущая << 1 .. 107 108 109 110 111 112 < 113 > 114 115 116 117 118 119 .. 173 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed