Физиология животных. Приспособление и среда - Шмидт-Ниельсен К.
Скачать (прямая ссылка):
Тепловой баланс 381
низмом и средой у человека намного круче, чем у верблюда, так. как средняя температура поверхности кожи у потеющего человека примерно 35 °С.
Существенно и то, что верблюд покрыт толстым слоем шерсти, обладающим высокими теплоизоляционными свойствами. Наличие такой изоляции снижает поступление тепла из внешней-среды в организм. Значение меха легче всего проверить, если верблюда остричь. В одном из таких опытов расход воды после стрижки (при прочих равных условиях) увеличился почти на 50%.
Итак, главные причины меньшей потери воды у верблюда (по сравнению с величиной, вычисленной с учетом одних только размеров тела) состоят в следующем: 1) у верблюда происходит аккумуляция тепла, связанная с повышением температуры тела; 2) повышение температуры тела уменьшает приток тепла из внешней среды; 3) меховой покров существенно замедляет поступление тепла из внешней среды.
У верблюда есть еще одно преимущество перед человеком: он переносит гораздо большую степень обезвоживания организма. У человека потеря воды в количестве около 10—12% от веса тела уже близка к летальному пределу обезвоживания, тогда как верблюд может без видимого вреда перенести вдвое большую потерю воды. В результате верблюд может без питья идти по пустыне в течение б—8 дней, а человек погибнет в этих условиях в течение одного дня.
В конце концов, однако, верблюду приходится пить, чтобы восполнить потерю воды; при этом он способен выпивать ее в количестве, превышающем '/з веса его тела. Эта поразительная способность к питью породила легенду, будто перед длинным переходом через пустыню верблюд набирает воду в некие резервуары; на самом же деле он, подобно другим млекопитающим, пьет, чтобы восполнить недостаток воды и восстановить ее нормальное содержание в организме, и нет никаких данных в пользу того, что он пьет «в запас», предвидя последующую жажду.
Пример маленького животного: суслик. Как мы уже видели,, мелкие грызуны из-за своих малых размеров и относительно-большой поверхности должны быть не способны выносить жару и вести дневной образ жизни в пустыне. Однако мелкие суслики североамериканских пустынь опровергают это предположение. Этих мелких грызунов, вес которых варьирует от величины менее 100 г до нескольких сот граммов, часто можно видеть в дневное время. Они быстро перебегают с места на место, часто прячутся в норке, но очень скоро, нередко через несколько минут, появляются снова. В разгар лета в самые жаркие часы дня они менее активны, но утром и под вечер часто вылезают из нор.
Как правило, в местах обитания этих сусликов нет открытых источников воды. Каким же образом они могут оставаться актив-
382 Глава 8. Терморегуляция
ными в дневное время? Видимо, существенную роль играет аккумуляция тепла, но она не идет с суточной цикличностью, как у верблюда. Находясь вне своей норы на дневной жаре, суслики очень быстро начинают перегреваться. По чувствительности к повышению температуры тела они не отличаются от других млекопитающих и погибают при подъеме температуры до 43 °С. Однако 42,4 °С они переносят благополучно. Как только суслик начинает перегреваться на жаре, он тотчас возвращается в относительно прохладную нору, где вскоре охлаждается благодаря большой относительной величине поверхности тела. Часто уходя в прохладную нору и выходя обратно, суслик быстро аккумулирует тепло и быстро сбрасывает его избыток, обходясь таким образом без испарения воды. Это и позволяет ему оставаться активным в течение дня.
ИСПАРЕНИЕ: ПОТООТДЕЛЕНИЕ И УЧАЩЕННОЕ ДЫХАНИЕ
Как мы знаем по собственному опыту, когда возникает потребность в охлаждении, человек потеет. В отличие от человека у собак очень мало потовых желез, и они охлаждаются главным образом путем учащения дыхания: чтобы увеличить испарение в верхних дыхательных путях, они начинают дышать очень быстро и поверхностно (panting). Некоторые животные увеличивают испарение еще одним способом: они смачивают свой мех слюной л облизывают лапы, охлаждаясь таким образом за счет испарения слюны.
Количество тепла, необходимое для испарения 1 кг воды '(580 ккал, или 2426 кДж), не зависит, разумеется, от источника влаги или места, где она испаряется. Посмотрим, нет ли у различных способов испарения влаги каких-то особенностей, которые делали бы один способ предпочтительнее другого для того или иного животного. Ознакомимся для этого с характерными чертами каждого из способов.
У человека повышенное испарение влаги практически полностью осуществляется путем потоотделения. Испарение со всей поверхности тела является эффективным способом охлаждения, тем более что при отсутствии шерстного покрова вода испаряется очень быстро. Однако и у некоторых животных, покрытых шерстью, особенно у крупных (быки, крупные антилопы и верблюды), испарение происходит главным образом путем потоотделения. Хотя у верблюда мех очень густой, это не препятствует испарению, так как воздух в пустыне очень сух; пот испаряется настолько быстро, что это вводило в заблуждение некоторых авторов, сообщавших, будто верблюды никогда не потеют. С другой стороны, у ряда менее крупных копытных — овец, коз и многих небольших газелей — испарение усиливается за счет частого поверхностного дыхания. Это относится и к исследованным хищ-
