Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Шмидт-Ниельсен К. -> "Физиология животных. Приспособление и среда" -> 152

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 .. 146 147 148 149 150 151 < 152 > 153 154 155 156 157 158 .. 173 >> Следующая


О IQ 20 30 40

Температура воздуха,°с

Рис. 8-Ю. Потребление кислорода у голубя и калифорнийской кукушки при низкой температуре воздуха увеличивается, однако при экстраполяции линии регрессии мы не получаем температуры тела животного в отличие от того, что имеет место у млекопитающих. (Calder, Schmidt-Nielsen, 1967.)

Этому может быть только одно объяснение: к птицам неприменимо простое уравнение H=C(Tb—Та), где С остается постоянным при низкой температуре. Характер линии регрессии может указывать на то, что теплопроводность (С) постепенно уменьша-

362 Глава 8. Терморегуляция

ется по мере снижения внешней температуры {T3). Механизм этого уменьшения теплопроводности у птиц при температуре ниже критической остается не совсем ясным. Изменение наклона линии регрессии могло бы быть связано со снижением температуры тела, но это не согласуется с имеющимися данными о постоянстве внутренней температуры тела у птиц.

Каким же образом птицы уменьшают теплопроводность (увеличивают теплоизоляцию)? Один из возможных способов состоит в том, что птица взъерошивает перья, втягивает в них лапки и нахохливается, превращаясь в шар из перьев. Второй способ связан с заметным охлаждением периферических тканей при поддержании постоянства внутренней температуры. Падение периферической температуры тела и (или) увеличение толщины периферического слоя приводит к нескольким последствиям: в этом слое снижается кровоток; в нем уменьшается выработка тепла; в результате утолщения этого слоя соответственно уменьшается объем внутренней области. Каждый из этих сдвигов способствует как снижению теплоотдачи, так и уменьшению (по сравнению с теоретическим ожиданием) прироста интенсивности обмена, но все же позволяет поддерживать внутреннюю температуру на постоянном уровне (хотя и в уменьшенном внутреннем объеме).

ОКУЧИВАНИЕ (ВЗАИМНЫЙ ОБОГРЕВ)

Среди пингвинов Антарктики самые удивительные — большие императорские пингвины (Aptenodytes forsteri), которые не только живут в более хрлодных условиях, чем какие-либо другие птицы, но и обладает уникальной особенностью: выводят птенцов среди зимы. ~

С приближением зимы императорские пингвины покидают открытую воду и направляются к своим постоянным местам размножения на ледяном щельфеї проходя по морскому льду 50— 100 километров. Тамісамка откладывает одно яйцо, самец помещает его себе на лапы и обогревает, оставаясь на месте до выведения птенцов; а самка возвращается в море на кормежку. Самец стоит на льду _более двух месяцев на морозе, который может достигать —30 и даже —40-°С,_при. сильнейшем ветре. Самка обычно возвращается с полным желудком к моменту вылупления птенцов. Она выкармливает птенца, в то время как самец отправляется к морю кормиться.

Императорские пингвины могут кормиться только в море; во время длительного голодания самцы существуют за счет больших запасов подкожного жира. Период голодания длится иногда более 100 дней, и к концу его самцы теряют до 40% первоначального веса.

Сколько расходуется энергии на длинный путь до места размножения и обратно и сколько — для поддержания температуры

Тепловой баланс 363

тела в условиях антарктического холода? И сохраняют ли пингвины в этих условиях постоянную температуру тела? Эти вопросы сравнительно недавно были подвергнуты Подробному изучению (Le Maho et al., 1976; Pinshow et al, 1976).

Оказалось, что пингвины сохраняют нормальную температуру тела 38 °С от начала до конца периода размножения. Сколько же топлива тратят птицы на обогрев и сколько на переход? Крупный самец, выходя из моря, может весить 35 кг, а за период голодания теряет около 15 кг. Чтобы выяснить, сколько энергии нужно птице для передвижения, в лабораторных условиях пингвинов приучали ходить на тредбане и во время ходьбы измеряли потребление ими кислорода. Результаты показали, что на 200-километровый переход к местам размножения и обратно» к морю может расходоваться около 1,5 кг жира. Возникает вопрос: достаточно ли того, что остается, для поддержания постоянной температуры тела в течение нескольких месяцев голодания при инкубации яйца?

Можно было бы предположить, что пингвины обладают какими-то физиологическими особенностями, отличающими их от других птиц, — например, что термонейтральная зона у них распро4-страняется на область крайне низких температур (т. е. у них очень малая теплопроводность). Это, однако, не так. По теплопроводности пингвины не отличаются от других птиц такой же величины, а их нижняя критическая температура равна —1IO0C, т. е. намного выше температур, обычных для антарктической зимы. Если в лаборатории содержать пингвина при температурных условиях, близких к естественным, то интенсивность обмена у него будет такой, что для поддержания температуры тела во время зимнего голодания ему потребовалось бы около 25 кг жира; это намного превышает жировые запасы даже крупнейших самцов.

Это видимое противоречие связано с особенностями поведения пингвинов в местах размножения; они стоят здесь плотной толпой, насчитывающей иногда несколько тысяч особей. Интенсивность метаболизма у таких сгрудившихся пингвинов не измеряли, однако хорошим показателем ее может служить потеря веса, обусловленная, видимо, использованием жировых запасов. Одиночный императорский пингвин теряет на холоде до 0,2 кг веса в день; скученные пингвины теряют вдвое меньше, т. е. около 0,1 кг. Ясно, что скучивание помогает экономить энергию, и это нетрудно понять: если пингвин-одиночка охлаждается со всех сторон, то в толпе значительная часть поверхности тела соприкасается с другими пингвинами (фото 8.1). Когда два тела имеют одинаковую температуру, передачи тепла не происходит. Таким образом, скучивание пингвинов, без сомнения, необходимо для' их выживания и успешного размножения. Почему императорские пингвины размножаются именно зимой — это особый вопрос, на который еще нет ответа.
Предыдущая << 1 .. 146 147 148 149 150 151 < 152 > 153 154 155 156 157 158 .. 173 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed