Том 2 (1128366), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Разница междутемпературой тела и температурой окружающей среды (ΔТ) дана взависимости от продолжительности нагрева (черные линии) или охлаждения(цветные линии) тела игуаны в воде и на воздухе. В период нагреваниятемпература внешней среды была равна 40 °С, в период охлаждения снижаласьдо 20 °С.
В. Петля гистерезиса, отражающая зависимость между частотойсердцебиений и температурой тела во время нагревания с последующи."охлаждением в воде. При нагревании тела игуаны частота сердцебиений крутовозрастала, но во время охлаждения еще более стремительно падала(Bartholomew, Lasiewski, 1965.)246скромными энергетическими потребностями. Эти небольшие потребностипозволяют низшим четвероногим, например, занимать экологические ниши,недоступные высшим позвоночным.
Что касается размеров тела, здесь вопросособый. Эктотермные животные не сталкиваются с проблемой увеличениятепловых потерь при уменьшении размеров тела (вследствие увеличенияотношения поверхность/объем), поскольку лишь немногие из них приобретаюттемпературу тела выше температуры окружающей среды. Поэтому эктотермныеорганизмы могут нормально функционировать при гораздо меньшей массе тела,чем эндотермные. Конечно, землеройки и колибри — необычайно мелкиеэндотермные животные, но многие эктотермные животные, такие как лягушки исаламандры, еще мельче.Таким образом, рассмотрев "издержки" и "преимущества" эктотермногообраза жизни по сравнению с эндотермным, мы может сделать следующиевыводы.
Эктотермы расходуют меньше энергии на образование тепла и обычноживут в условиях пониженной интенсивности обмена, потому что температураих тела, как правило, близка к температуре окружающей среды. По этойпричине эктотермные животные способны большую часть своегоэнергетического бюджета направлять на нужды роста и размножения организма.Поскольку им требуется меньше пищи, они могут дольше находиться вспокойном состоянии, избегая хищников. Эктотермы также неприхотливы впотреблении воды, так как потери влаги при испарении у них небольшие. Имнет необходимости быть крупными животными с целью уменьшения отношенияповерхность/ объем. Наряду с перечисленными преимуществами у эктотермовесть определенные недостатки.
Например, эктотермы не могут регулироватьтемпературу своего тела, если окружающая среда не позволяет им этого сделать.Так, ящерица способна повысить температуру тела только при условиидостаточной солнечной радиации. Среди других издержек экто-термии назовемограничения продолжительности "залпов" интенсивной физической активности(из-за низкого уровня аэробного обмена), развитие кислородной задолженностиво время анаэробного дыхания и ограничение размеров тела (из-за низкойинтенсивности обмена).Эндотермные животные испытывают противоположные недостатки ипреимущества своего образа .терморегуляции в сравнении с эктотермными.
Так,вследствие высокого уровня аэробного дыхания и повышенной температурытела они могут позволить себе иметь больший размер тела и, как правило,выдерживать более длительные периоды интенсивной физической активности.Поэтому эндотермов можно считать с точки зрения энергетики крупнымипотребителями по сравнению с более умеренными в этом отношенииэктотермами, которые поглощают и расходуют энергии меньше. Эндотермныеживотные способны выполнять определенные функции быстрее и в большемобъеме, но все это достигается за счет определенной физиологической цены.Так, эндотермы за высокую интенсивность обмена расплачиваютсянеобходимостью потребления большого количества пищи и нередко также воды.Высокий уровень газообмена при дыхании приводит к тому, что ониподвержены обезвоживанию в жарком сухом климате.
Высокая (по отношениюк окружающей среде) температура тела создает для очень мелких животныхпроблему, обусловленную величиной отношения площади поверхности тела кего объему и более быстрыми потерями тепла, чем у крупных животных. Так какэндотермы потребляют большое количество энергии на поддержание высокогоуровня температуры тела, то относительно небольшой процент энергии можетбыть направлен на нужды роста и размножения.Несомненно,эктотермияиэндотермияпредставляютсобойметаболическую дихотомию, оказывающую на организм гораздо более глубокоевлияние, чем просто влияние на температуру тела. Эти два типа энергетическойстратегии животных затрагивают такие области, как активность, физиология,поведение и эволюция организма.
Как эктотермия, так и эндотермия не лишеныс точки зрения адаптации и сильных, и слабых сторон. Совсем не обязательновсегда считать эктотермию менее сложной стратегией, чем эндотермию.Некоторые наземные терморегулирующие эктотермы в состоянии точноуправлять температурой своего тела при значениях последней, превышающихтемпературу окружающего воздуха вплоть до 30 °С. Если эндотермы обычносохраняет относительно постоянную уставочную точку температуры (разд.16.2), то некоторые терморегулирующие эктотермы могут адаптационноварьировать свою уставочную точку, чтобы регулировать температуру тела наразных уровнях в зависимости от степени необходимой физиологическойактивности.
При этом они допускают падение температуры тела в периодыотдыха и повышение перед физиологической активностью. Вспомним,например, греющихся на солнце ящериц. Такое поведение целесообразно вотношении экономии "топлива". Оно очень напоминает наши действия, когдамы хотим в соответствии с температурными потребностями повысить илиснизить уставочную точку технического терморегулятора в системе домашнегоотопления.В зависимости от климата эндотермия и эктотермия создают для животныхразные преимущества. В условиях тропиков такие эктотермы, как рептилии,успешно конкурируют с млекопитающими и даже превосходят их по обилиювидов и численности особей.
Полагают, что подобный успех конкуренции247явился, в частности, следствием: 1) теплого, тропического климата,позволяющего рептилиям вести ночной образ жизни, в отличие от тропическихмлекопитающих, которые стремятся к дневному; 2) того факта, что эктотермныеживотные очень экономны в расходовании энергии, поскольку им нет нуждытратить ее на повышение температуры тела. Следовательно, тропическиеэктотермы, сберегая метаболическую энергию, могут направить ее дляобеспечения процессов размножения и на удовлетворение других потребностей,связанных с выживаемостью видов. В условиях умеренного и холодного климатаэктотермы неизбежно становятся более медлительными и менееконкурентноспособными как хищники. В связи со сказанным они в данныхусловиях, как правило, уступают млекопитающим. Эндотермы в холодномклимате имеют существенное преимущество перед эктотермами в связи с тем,что их ткани сохраняют тепло.
Словом, чем дальше от экватора, тем большуюпобеду одерживает эндотермный образ существования наземных животных.Например, в полярных регионах нет рептилий или насекомых и лишь несколькородов амфибий и насекомых обитает в субполярных арктических условиях.248245 :: 246 :: 247 :: 248 :: Содержание248 :: 249 :: 250 :: Содержание16.8. Температурная стратегия гетеротермовМежду истинными эктотермами и эндотeрмами находятся виды, которые можноотнести в группу гетеротермов. Наиболее знакомые примеры гетеротермии мывстречаем среди некоторых рыб и насекомых.
Отдельные виды летающихнасекомых можно считать как временными, так и региональнымигетеротермами, поскольку они при подготовке к полету повышают внутреннюютемпературу грудных отделов до более или менее регулируемого уровня, но востальное время ведут себя как явные эктотермы. В условиях умереннойтемпературы окружающей среды они не в состоянии взлететь и летать безпредварительного разогревания, так как при температуре намного ниже 40 C ихлетательные мышцы сокращаются слишком медленно и не развиваютдостаточную для полета мощность.
Как только насекомое поднимается ввысь,его летательные мышцы начинают выделять тепло в количестве, достаточномдля поддержания соответствующей повышенной температуры мышц. Иногдадаже приходится задействовать теплоотводящие механизмы, чтобы избежатьперегрева. Подобные насекомые, к которым относятся саранча, жуки, цикады,арктические мошки, обычно имеют крупную массу. Некоторые из них,например шмели, бабочки и мотыльки, покрыты теплоизолирующими"волосками" или чешуйками.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
