Биология в 3 томах. Tом 2 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003686-5
Скачать (прямая ссылка):
410 Глава 19
Температура воздуха быстро снижается уже на небольшом расстоянии от поверхности земли, и такое поведение помогает саранче обеспечить себе более благоприятный микроклимат.
Рептилии
Крокодилы, находясь на суше, регулируют температуру тела, меняя положение относительно солнечных лучей. Кроме того, они широко раскрывают пасть, увеличивая потери тепла за счет испарения. Если на берегу становится слишком жарко, они погружаются в воду, которая все же прохладнее, чем суша. Ночью, напротив, крокодилы погружаются в воду для того, чтобы избежать воздействия более прохладного теперь воздуха.
Особенно широко изучались механизмы терморегуляции у ящериц, при этом у них были обнаружены самые разнообразные реакции на изменения температуры. Ящерицы — наземные рептилии. Им свойственно множество форм поведения, общих для других групп наземных эктотермных животных. Однако некоторые виды обладают физиологическими механизма-
Рцс. 19.9. Варан принимает солнечную ванну на стволе дерева у выхода из дупла, чтобы повысить температуру своего тела.
Рис. 19.10. Плосконосая ящерица (Aporosaura anchi-etae) в пустыне Намиб. Лоаіе полудня, когда песок в пустыне раскален, она по очереди приподнимает «кон-траютеральные» пары ног, давая им остыть в воздухе. Такое поведение называют тепловым танцем.
ми, позволяющими им разогреваться и поддерживать температуру выше температуры окружающей среды (рис. 19.9). Другие рептилии способны удерживать температуру тела в ограниченных пределах, изменяя активность и перемешаясь по мере необходимости в тень или на солнце. В обоих этих случаях ящерицы предвосхитили зачатки многих механизмов гомойотер-мии, присущих птицам и млекопитающим.
В пустынях температура земной поверхности может повышаться до 70-80 °С днем. и падать до 4 °С к рассвету. В таких условиях большинство ящериц ишет убежище, спасаясь от обеих крайностей в норах или под камнями. Эта реакция в сочетании с некоторыми физиологическими механизмами наблюдается, например, у жабовидных ящериц (род Phrymisoma), обитающих в пустынях юго-запада США и Мексики. Помимо того что эти яшерицы зарываются в грунт, они способны менять положение тела и его окраску, а в палящую жару лаже уменьшать поверхность тела, втягивая ребра. К числу реакций на высокую температуру относятся тепловая одышка (при которой теплоотдача увеличивается за счет испарения воды из ротовой полости, глотки и легких), выпячивание глаз (испарение с их по-
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 2
Гомеостаз 411
верхности), «тепловой танец» (рис. 19.10) и выведение быстро испаряющейся мочи из клоаки.
Морские игуаны (род Atnblyrhynchus) обычно поддерживают температуру тела около 37 °С, греясь на каменистых берегах Галапагосских островов. Однако они питаются водорослями и поэтому вынуждены долго находиться в воде с температурой примерно 25 °С. Быстрое охлаждение во время пребывания в воде предотвращается у этих рептилий уменьшением кровотока между поверхностными и глубокими областями тела в результате замедления ритма сердца (брадикар-дия)
Амфибии
Влажная кожа типичных амфибий идеально приспособлена к теплоотдаче путем испарения. Однако такую потерю воды они не могут регулировать с помощью физиологических механизмов, как млекопитающие, поэтому в сухих условиях им угрожает быстрая дегидратация. Неудивительно, что большинство земноводных обитает во влажной среде, а в жаркую погоду все они избегают солнечных мест.
19.5. Эндотермные животные
К эндотермным животным относятся птицы и млекопитающие, активность которых сравнительно мало зависит от температуры среды обитания. Чтобы поддерживать температуру тела на постоянном уровне, который обычно выше, чем у окружающего воздуха, необходимы интенсивный метаболизм и эффективные механизмы регуляции теплоотдачи с поверхности тела. Органом, контактирующим с внешней средой и, следовательно, регистрирующим изменения ее температуры, является кожа. Обработка сигналов, поступающих от терморецепторов кожи, происходит в гипоталамусе (одном из отделов головного мозга), который осуществляет терморегуляцию за счет различных метаболических процессов.
19.5.1. Строение кожи
Название кожа относится к наружному покрову позвоночных животных. Это — самый большой орган тела, выполняющий множество различных функций. Строение кожи зависит от систе-
матической принадлежности животного; в общих чертах оно будет рассмотрено здесь на при- 19,]], А. Поперечный срез кожи человека. мере человека (рис. 19.11). Б. Схема строения участка кожи, показанного на А.
БОТАНИКА
Кожа состоит из двух основных слоев — эпидермиса и дермы, или собственно кожи. Под дермой лежит подкожная клетчатка, которая содержит особые жировые клетки, образующие жировую, или адипозную ткань. Толщина слоя подкожной клетчатки варьирует в разных участках тела и у разных людей.
Эпидермис
Клетки эпидермиса отделены от дермы базаль-ной мембраной. Он состоит из многих слоев клеток, образующих многослойный эпителий (разд. 6.3.2). Непосредственно на базальной мембране лежат кубические эпителиальные клетки (разд. 6.3.1), которые образуют так называемый герминативный (ростковый) или мальпигиев слой. За счет повторных митотических делений клеток этого слоя происходит непрерывное обновление клеток эпидермиса. Над ростковым слоем лежит зернистый слой, живые клетки которого уже не делятся и к периферии уплощаются, переходя в наружный слой эпидермиса, называемый роговым. Клетки рогового слоя по мере приближения к поверхности кожи, еще больше уплощаются (плоский эпителий) и начинают синтезировать и накапливать кератин, который делает их водонепроницаемыми. Этот процесс кератинизации называют также ороговением. В конечном итоге ядра в таких клетках исчезают, и они отмирают, практически превращаясь в роговые чешуйки. Толщина рогового слоя больше в тех участках тела, которые подвергаются постоянному сильному трению, например на выпуклостях ладоней и стоп. В целом эпидермис представляет собой тонкий, полупрозрачный, прочный, эластичный, водонепроницаемый покров с многочисленными порами (отверстиями выводных протоков потовых желез) и устьями волосяных фол-ликуллов. Самый наружный слой ороговевших эпителиальных клеток непрерывно слущивается в результате трения.
