Физиология животных. Приспособление и среда - Шмидт-Ниельсен К.
Скачать (прямая ссылка):
Kylstra I. A. (1975). Liquid breathing and artificial gills. In: The Physiology and Medicine of Diving and Compressed Air Work, 2nd ed. (P. B. Bennett and D. H. Elliott, eds.), pp. 155—165, London, Bailliere Tindall.
Newell R- C. (ed.) (1976). Adaptation to Environment: Essays on the Physiology of Marine Animals, London, Butterworth, 539 pp.
Schmidt-Nielsen K. (1972). How Animals Work, Cambridge, Cambridge University Press, 114 pp.
Schmidt-Nielsen K. (1975). Scaling in biology: The consequences of size, J. Exp. Zool., 194, 287—308.
Sleigh M. A., MacDonald A. G. (eds.) (1972). The Effects of Pressure on Organisms, Symposia, Soc. for Exper. Biol., No. 26, Cambridge, 516 pp.
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
ТЕМПЕРАТУРА
ГЛАВА 7
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
В предыдущей главе мы рассматривали энергетический обмен у животных и влияние на него таких переменных, как концентрация кислорода, размеры тела и двигательная активность. Теперь мы познакомимся с тем глубоким влиянием, которое оказывает на живые организмы и их метаболические процессы температура.
Активные проявления животной жизни возможны только в узком диапазоне температур — от нескольких градусов ниже точки замерзания чистой воды (00C) примерно до +500C1. По сравнению с космическими температурами эти границы поистине крайне узки. Однако температурные условия, пригодные для обитания животных, имеются и повсеместно в океанах, и на большей части земной суши хотя бы в какое-то время года. Рыбы и множество беспозвоночных живут в арктических водах, где круглый год держится температура около —1,8°С. Противоположная крайность — это немногочисленные виды животных, обитающие в горячих источниках при температуре около 50 °С. Некоторые примитивные растения способны жить при еще более высоких температурах, а термофильные бактерии успешно размножаются при температуре, близкой к точке кипения воды.
Оказавшись вне диапазона температур, совместимых с активной жизнью, многие животные способны выживать, переходя в состояние оцепенения. Более того, некоторые животные могут переносить температуру жидкого воздуха (около —190 °С) или даже жидкого гелия (—269°С). Устойчивость к высоким температурам не так велика, хотя некоторые животные в фазе покоя в
1 Речь идет о температуре самого организма, а не окружающей его среды. Когда человек выходит на мороз, температура его тела остается на обычном уровне около 37 °С.
298 Глава 7. Влияние температуры
этом отношении весьма выносливы, а споры бактерий могут выживать при температурах выше 120 °С.
У большинства животных, в том числе у всех водных беспозвоночных, температура тела очень близка к температуре окружающей среды. В отличие от этого у птиц и млекопитающих температура почти постоянна и мало изменяется даже при больших колебаниях внешней температуры. Есть также очень немногочисленные виды как низших позвоночных, так и беспозвоночных, которые временами способны поддерживать значительную разницу между температурой тела и окружающей среды.
Классифицировать животных по этим свойствам совсем не просто. Обычно птиц и млекопитающих по традиции называют теплокровными, а всех остальных — холоднокровными. Эти термины настолько укоренились, что удобнее продолжать ими пользоваться, хотя они неточны и могут даже вводить в заблуждение. Холоднокровные животные вовсе не обязательно холодны: температура тела у тропической рыбы, у ящерицы в пустыне или у сидящего на солнце насекомого может быть выше, чем у млекопитающего. С другой стороны, некоторые млекопитающие и птицы впадают в зимнюю спячку или в оцепенение, и тогда температура их тела может снижаться почти до точки замерзания воды без всякого вреда для организма. Было бы довольно странно называть их в этом состоянии теплокровными.
Соответствующие научные термины — пойкилотермные вместо «холоднокровные» и гомойотермные (или гомеотермные) вместо «теплокровные» — также неточны. Слово «пойкилотермный» (от греч. пойкилос — изменчивый) указывает на то, что температура холоднокровного животного изменяется вместе с температурой среды. Рыба, например, имеет такую же температуру, как и вода, в которой она плавает, а дождевой червь — температуру той почвы, в которой он находится. Но как быть с глубоководными рыбами? Вся их жизнь проходит в тех слоях воды, где колебания температуры ничтожны, так что это поистине животные с практически постоянной температурой тела. Было бы логично называть таких рыб гомойотермными, однако это слово употребляют только в отношении птиц и млекопитающих, температура тела которых, в сущности, колеблется в пределах нескольких градусов, а во время зимней спячки может даже снижаться почти до 0°С. Тех животных, у которых температура тела только временами поддерживается иа высоком и хорошо регулируемом уровне, а в другие периоды зависит от окружающей среды, часто называют гетеро-термными (от греч гетерос — различный).
Гомойотермные животные (птицы и млекопитающие), как правило, имеют высокую температуру тела и остаются активными как в условиях холода, так и в тепле. Большинство пойкилотерм-ных животных по мере снижения температуры становятся все менее и менее активными. Есть, однако, примечательные исклю-
