Мир животных разнообразен и удивителен. Они отличаются друг от друга по многим биологическим характеристикам. Хочется остановиться на отношении животных к температуре окружающей среды и выяснить: холоднокровные животные - это какие?
Общие понятия
В биологии существуют понятия холоднокровных (пойкилотермных) и организмов. Считается, что холоднокровные животные - это те, температура тела которых непостоянна и зависит от окружающей среды. Теплокровные не имеют такой зависимости и отличаются постоянством Так каких животных называют холоднокровными?
Разнообразие холоднокровных животных
В зоологии холоднокровные животные - это примеры низкоорганизованных классов К их числу относятся все беспозвоночные и часть позвоночных: рыбы, Исключение составляют крокодилы, которые тоже являются пресмыкающимися. В настоящее время к данному типу также относят еще один вид млекопитающих - голый землекоп. Изучая эволюцию, многие ученые до недавнего времени относили к холоднокровным и динозавров. Однако на теперешний момент существует мнение, что они все же были теплокровными по инерционному типу терморегуляции. Это означает, что древние гиганты имели способность накапливать и удерживать за счет огромной массы солнечное тепло, что позволяло им сохранять постоянную температуру.
Особенности жизнедеятельности
Холоднокровные животные - это те, которые в силу слабо развитой нервной системы имеют несовершенную систему регуляции основных жизненно важных процессов в организме. Следовательно, и обмен веществ у холоднокровных животных тоже имеет низкий уровень. Действительно, он протекает намного медленнее, чем у теплокровных (в 20-30 раз). При этом температура тела бывает выше на 1-2 градуса температуры окружающей среды или равна ей. Эта зависимость является ограниченной во времени и связана со способностью накапливать тепло от предметов и солнца либо согреваться в результате мышечной работы в случае если снаружи поддерживаются приблизительно постоянные параметры. В том же случае, когда внешняя температура опускается ниже оптимального, все обменные процессы у холоднокровных замедляются. Реакции животных становятся заторможенными, вспомните сонных мух, бабочек и пчел осенью. Когда происходит понижение температурного режима на два и более градуса в природе, эти организмы впадают в оцепенение (анабиоз), переживают стресс, а иногда и погибают.
Сезонность
В неживой природе существует понятие смены времени года. Особенно выражены данные явления в северных и умеренных широтах. Абсолютно все организмы реагируют на данные изменения. Холоднокровные животные - примеры приспособлений живых организмов к температурным изменениям окружающей среды.
Адаптация к окружающей среде
Пик активности холоднокровных и основные жизненные процессы (спаривание, размножение, выведение потомства) приходится на теплый период - весну и лето. В это время мы повсеместно можем видеть множество насекомых и наблюдать их жизненные циклы. В околоводных и водных местностях можно встретить массу земноводных (лягушек) и рыб на разных стадиях развития.
В лесах и на лугах довольно часто встречаются пресмыкающиеся (ящерицы, разных поколений.
С приходом осени или в конце лета животные начинают усиленно готовиться к зимовке, которую большинство из них проводят в анабиозе. Для того чтобы не погибнуть в период холодов, подготовительные процессы по запасу питательных веществ в их организмах происходят заблаговременно, в течение всего лета. В это время клеточный состав меняется, в нем становится меньше воды и больше растворенных компонентов, которые будут обеспечивать процесс питания весь зимний период. С понижением температуры уровень обмена веществ тоже замедляется, расход энергии уменьшается, что позволяет холоднокровным всю зиму проводить в спячке, не заботясь о добыче пищи. Также важным этапом подготовки к неблагоприятным температурным условиям является сооружение закрытых "помещений" для зимовки (ямы, норы, домики и т. д.). Все эти жизненные явления носят цикличный характер и повторяются из года в год.
Данные процессы также являются безусловными (врожденными) рефлексами, передающимися по наследству из поколения в поколение. Животные, которые претерпевают определенные мутации в генах, отвечающих за передачу этой информации, погибают в течение первого года жизни, а их потомство также может унаследовать эти нарушения и быть нежизнеспосбным.
Толчком к пробуждению от анабиоза становится повышение температуры воздуха до необходимого уровня, который характерен для каждого класса, а иногда и вида.
Согласно холоднокровные животные - это низшие существа, у которых из-за слабого развития нервной системы механизмы терморегуляции тоже не совершенны.
На свете есть огромное множество различных животных, каждое из которых уникально и неповторимо по своей природе, но есть определенные категории, которые объединяют животных по общим характеристикам. Также, каждое животное по-разному приспосабливается к температурным изменениям окружающей среды. По этому признаку различают теплокровных (гомойтермных) и холоднокровных (пойкилотермных) животных. К теплокровным животным можно отнести всех птиц и млекопитающие, а к холоднокровным беспозвоночных животных, а также рыб, пресмыкающихся и земноводных, которые являются позвоночными. В этом правиле, однако, есть несколько исключений. Так, существует уникальный вид млекопитающих, которые является холоднокровным. А когда-то существовал и еще один представитель холоднокровных млекопитающих – балеарский козел, но в настоящий момент этот вид является вымершим.
Теплокровные и холоднокровные животные совершенно по-разному реагируют на изменения погоды. Каждый из этих двух классов животных имеет положительные и отрицательные стороны, которые где-то являются помощниками, а где-то делают животное уязвимым. Так, в то время как теплокровные животные стоят на более высокой ступеньке эволюции и, соответственно, их способ терморегуляции является более совершенным, им нужно больше энергозатрат на поддержание жизнедеятельности организма, и, поэтому, есть нужно намного больше. Поэтому зачастую для них не столько страшны холода, сколько риск голода. Теплокровные животные отличаются тем, что всегда имеют примерно одинаковую температуру тела. Например, нормальная температура тела людей (мы тоже теплокровные «животные» - млекопитающие) 36,6 градусов. Если температура выше или ниже, это уже плохо. Это значит, что человек болен. Точно также и остальные теплокровные животные - неважно, какая температура вокруг, температура его тела всегда неизменна. Для того, чтобы сохранять температуру постоянной, животные имеют систему саморегуляции. Для защиты от холода, у зверей и птиц есть шерсть или перья, а также слой подкожной жировой клетчатки, а для защиты от жары «придумано» потоотделение. Существует также химическая терморегуляция (когда животное старается «выработать» тепло) и поведенческая терморегуляция (когда животное перемещается в пространстве, чтобы найти более теплое место).
Как мы уже заметили, температура тела теплокровных неизменна. У холоднокровных же все с точностью до наоборот. Температура их тела меняется в соответствии с температурой окружающей среды. Первая всего на один или два градуса выше второй, или равна ей. Животные данного класса не имеют механизмов саморегуляции температуры, но могут повысить ее, греясь на солнце или расположившись на теплых камнях, а также за счет активной работы мышц. Если же температура опускается слишком низкой - ниже допустимого диапазона - животное входит в состояние анабиоза или, попросту, засыпает.
Таким образом, теплокровные и холоднокровные животные имеют следующие различия: 1. Теплокровные животные имеют постоянную температуру тела, а холоднокровные меняют ее в зависимости от погодных условий. 2. Теплокровные животные имеют механизмы саморегуляции температуры тела, а холоднокровные регулируют последнюю за счет прогревания на солнце или на теплой поверхности, а также за счет пребывания в воде. 3. Теплокровные животные сохраняют активность в любое время года, холоднокровные часто впадают в спячку при слишком низких температурах.
На Земле существует приблизительно 1,5 миллиона видов изученных животных. Они населяют все континенты. По мнению ученых, еще больше видов предстоит открыть! Но многим видам грозит опасность исчезновения, в частности из-за воздействия человека на окружающую среду. Вырубка лесов, загрязнение или охота - все это угрожает животному миру.
Каждое животное развивается в своей естественной среде, питается и размножается согласно особенностям той породы, к которой оно принадлежит. Существуют основные правила, которые помогают научиться различать разные виды животных.
От самого маленького к самому большому
В природе можно найти животных разных форм и размеров. Среди самых больших приведем в пример кита, который может достигать 25 метров в длину при весе в 120 тонн. На суше самыми большими млекопитающими являются слоны. С другой стороны, некоторые микроскопические организмы имеют размер лишь 0,05 мм в длину и даже меньше. А самая маленькая мушка не превосходит 0,2 мм!
Теплокровные и хладнокровные животные
Большая часть животных - хладнокровные (или экотермические). Это значит, что температура их тела зависит от температуры окружающей среды, как, например, у насекомых, рептилий или амфибий. Теплокровные (или эндотермические) животные поддерживают постоянную внутреннюю температуру тела, вырабатывая собственное тепло. Такими, например, являются птицы или млекопитающие.
Позвоночные и беспозвоночные
Различают класс позвоночных и беспозвоночных животных. Позвоночные имеют позвоночный столб, а беспозвоночные его не имеют. Они-то и являются самыми многочисленными и составляют 97% всех животных. Кальмар - самое крупное беспозвоночное: он может превосходить 16 метров в длину. Но в большинстве своем беспозвоночные - это крошечные особи, мало заметные или вовсе невидимые невооруженным глазом и, следовательно, менее известные.
Группы животных
Млекопитающие
Тело млекопитающих покрыто шерстью. Самки выкармливают своих детенышей собственным молоком , откуда и происходит название - млекопитающие . Это теплокровные животные , то есть температура тела у них постоянна. (Для человека так же характерны эти признаки). Хотя большая часть млекопитающих эволюционировала на суше, они также освоили и водную среду (речь идет о китообразных, таких как дельфин или кит), реже их можно встретить в воздухе: летучая мышь является единственным летающим млекопитающим.
Рептилии
Температура тела рептилий колеблется в зависимости от температуры окружающей среды, поэтому они любят теплые места обитания. Рептилии могут быть яйцекладущими (то есть несут яйца) и яйцеживородящими (сперва детеныши вылупляются в организме матери и только потом выталкиваются наружу). Их кожа покрыта роговой чешуей. Среди рептилий принято выделять следующие категории: чешуйчатые (змеи и ящерицы), черепахи и крокодилы. Динозавры и множество других ископаемых видов также были рептилиями.
Беспозвоночные
Беспозвоночные названы так потому, что их тело не имеет внутреннего скелета. При этом в большинстве случаев они маленького размера и представляют собой необычайно разнообразную группу: именно они составляют приблизительно 97% от всех представителей животного царства. Так как они были среди первых видов животных, появившихся на Земле, сейчас беспозвоночные встречаются повсюду, в особенности в водной среде, там, где и началась жизнь.
Амфибии
Амфибии - хладнокровные позвоночные, такие как тритоны и саламандры или лягушки и жабы. Эти животные появляются в воде и остаются там до тех пор, пока не подрастут и не выйдут на сушу. Большинство амфибий начинает жизнь в воде в виде личинок (как, например, головастики - личинки лягушек). Во взрослом состоянии они видоизменяются, покидают воду и выходят на сушу.
Птицы
На Земле существует более 9 200 видов птиц. Приблизительно половина из них - перелетные. Они совершают дальние перелеты на постоянную зимовку.
Из всех летающих животных птицы - наиболее интересные. Это позвоночные теплокровные животные, в отличие от млекопитающих - яйцекладущие. У них легкий скелет (так как большая часть костей - полая), а наличие особой дыхательной системы, крыльев и оперения позволяет им летать в воздухе.
В воздухе, на земле или в морях
Способы движения у млекопитающих очень разнообразны, но только летучая мышь способна летать. Некоторые млекопитающие являются древолазами, то есть живут на деревьях - как, например, обезьяны, другие живут в воде (дельфины или киты). Большинство наземных млекопитающих в большинстве своем четвероногие (то есть перемещаются на четырех лапах) или двуногие (перемещаются на двух лапах, как кенгуру).
Начнем с самого простого – с вопроса о теплокровных и холоднокровных.
У каждого класса и каждого вида животных есть свой диапазон температур, который они постоянно должны поддерживать. Нужна ли лихорадка холоднокровным (пойкилотермным) животным? Как ни странно, но зачем‑то нужна: если болезнетворными бактериями заразить таких животных, то они усиливают двигательную активность, и температура тела повышается. Когда ящерицам, золотым рыбкам и другим холоднокровным давали аспирин, которым чаще всего сбивают температуру, то смертность увеличивалась…
Подобная картина наблюдалась и у теплокровных животных, подверженных инфекции. Так, взрослых мышей заражали вирусами герпеса или бешенства в тот период, когда искусственно повышалась температура, и мыши оказывались более устойчивыми к инфекции, чем животные с нормальной температурой. Мыши лучше сопротивлялись инфекциям даже в том случае, если температуру повышали только через сутки после заражения.
А если животные еще не могут сами регулировать температуру тела – например, новорожденные? Все равно – щенки в условиях гипертермии выживали значительно чаще, чем такие же щенки при нормальной температуре (и тех и других заражали вирусами собачьего герпеса). Правда, и этот пример – с вирусами. А как обстоят дела с бактериальными инфекциями?
И в этом случае замечено соответствие: животные выживают лучше при повышенной температуре. Такие данные получены при заражении кроликов пневмококками, стафилококками и бациллами сибирской язвы.
Однако вот какой вопрос: может быть, возбудители упомянутых инфекций просто чувствительны к температуре, которая возникает при лихорадке? Да, некоторые бактерии и вирусы действительно плохо переносят температуру 38–39 °C, а значит, защитный механизм лихорадки может объясняться – хотя бы отчасти – прямым влиянием тепла. Однако в большинстве случаев такого губительного действия выявить не удалось, и все равно при лихорадке сопротивляемость животных выше, чем при нормальной температуре. Значит, есть еще какие‑то механизмы защиты?… Есть.
Что есть лихорадка – добро или зло? Этот вопрос врачи ставили с незапамятных времен. Однако ж припарки, компрессы и грелки пришли в наши дни из глубины веков…
Строгие научные исследования начались намного позже. Основоположник современной микробиологии и иммунологии Луи Пастер попытался выяснить, отчего куры не болеют сибирской язвой. В прошлом веке уже знали, что, температура тела птиц на 6–7 °C выше, чем у млекопитающих и человека. Именно в этом Пастер и видел причину непонятного феномена. Действительно, когда Пастер, взяв тазы с холодной водой, охладил кур до температуры 38 °C, то палочки сибирской язвы за сутки сделали свое черное дело – все подопытные птицы погибли. Но если зараженную курицу доставали из воды, то она – в зависимости от срока, прошедшего после заражения, – или вовсе не заболевала, или вскоре выздоравливала.
Итак, опыт показал, что температура тела имеет значение для возникновения и развития инфекции у птиц. А у человека?
Четко и однозначно сказать, есть ли связь между сопротивляемостью к инфекции и лихорадкой, пока нельзя. Если же заглянуть в историю медицины, то можно обнаружить, что в те времена, когда не было антибиотиков, лихорадку использовали для лечения спинной сухотки и поражений сердца гонококком; публикации такого рода можно найти в медицинских изданиях конца тридцатых годов. Однако при других заболеваниях (например, при полиомиелите) лечение лихорадкой себя не оправдало.
Нормальная температура поверхности кожи тела человека – приблизительно 36.6 °C. Отклонения допустимы на 0.5 °C; эти колебания зависят от режима жизнедеятельности. Установлен любопытный факт: сон и пробуждение связаны с температурой тела. Понижение температуры служит внутренним сигналом для отхода ко сну – мы склонны засыпать при падении температурной кривой, а просыпаться, напротив, на ее подъеме. От температурного цикла зависит и продолжительность сна; очередное повышение температуры разбудит вас, даже если перед тем вы не спали очень долго.
Возможно, тем, кто страдает расстройством сна, полезно выяснить свой температурный цикл, измеряя температуру каждые 2–3 часа на протяжении нескольких дней. Так можно установить, в какое время вам легче будет заснуть…
Зададимся вопросом: отчего повышается температура тела? Ведь лихорадка сама по себе – это не заболевание, а лишь его проявление, реакция организма на болезнь или какой‑то внешний раздражитель.
Причин лихорадки несколько. В частности, на терморегулирующие центры мозга воздействуют продукты распада микробов. Разрушенные лейкоциты и обломки микроорганизмов, попадая в эти центры, повышают температуру до такого уровня, что она может губить остальных возбудителей болезни. А еще температуру повышают особые вещества – пирогены (в переводе с греческого это слово можно перевести как «рождающие горячку»).
Обычно пирогены выделяются лейкоцитами после их встречи с микробами. Впрочем, лихорадка бывает и при безмикробном воспалении – например, при кровоизлияниях в суставы и обморожениях. И в этих случаях не обходится без пирогенов.
За последние десятилетия пирогены, особенно бактериальные, привлекают все большее внимание исследователей – теоретиков, экспериментаторов и клиницистов. И не только как причина естественных и искусственных лихорадочных реакций, но и как весьма активные физиологические раздражители широкого спектра действия. Первый отечественный пирогенный препарат – пирогенал был создан еще в 1954 г. в лаборатории проф. X.X.Планельеса (Институт эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи). Пирогенал приготовляется из микробных тел возбудителя синегнойной инфекции. Он нетоксичен для человека, и, что еще важнее, организм не реагирует на него образованием антител.
В последующем был получен препарат продигиозан, биологически еще более активный; за рубежом выпускают пирексаль – препарат из грамотрицательных бактерий. Такие бактериальные пирогены воздействуют на самые разные системы, включая энзиматические системы на уровне клетки. В современной фармакологии есть немного веществ со столь высокой активностью и таким многообразием эффектов.
И вот что существенно: наблюдать воздействие пирогенов можно при минимальных дозах этих веществ, явно недостаточных для равномерного воздействия на клетки всех систем, функции которых изменяются. Ведь для того, чтобы вызвать пирогенный эффект, достаточно ввести 0.0035 мкг вещества на 1 кг тела!
Только в последние годы стало ясно, что дело не обходится без иммунной системы. Бактериальный пироген, по‑видимому, служит только стимулом (но не обязательным участником) последующих изменений в организме.
Сейчас мы знаем, что повышенная температура каким‑то образом усиливает иммунный ответ организма, во всяком случае, некоторые его проявления, и тем самым помогает бороться с инфекцией. Особенно ясно это прослеживается в опытах in vitro. Например, белые клетки крови, которые принимают участие в фагоцитозе бактерий, при повышенной температуре становятся более подвижными и энергичнее уничтожают микроорганизмы. Недавно выяснилось, что у молекул эндогенных пирогенов – веществ, которые ответственны за повышение температуры тела, – общее происхождение с молекулами другого вещества, активатора Т‑лимфоцитов, организующих иммунную защиту от чужеродных веществ. Это второе вещество называется интерлейкином‑1; оно, как и эндогенный пироген, вырабатывается одной и той же клеткой – макрофагом. Получается такая цепочка: при контакте макрофага с возбудителем инфекции начинает вырабатываться интерлейкин‑1, активатор Т‑лимфоцитов, а дальнейшая его наработка поддерживается или даже усиливается лихорадкой, которая появляется в ответ на действие пирогенов – из тех же макрофагов.
Другой пример. При повышенной температуре усиливается образование интерферона – вещества с особыми антивирусными свойствами, которое, кстати, принимает участие в регуляции иммунных реакций. Но еще более интересно, что в присутствии интерферона и при повышенной температуре тела начинается усиленная продукция клеток, специально предназначенных для уничтожения чужеродных клеток, – так называемых цитотоксических лимфоцитов. Это наблюдение заставляет по‑новому взглянуть на не распознанную ранее роль лихорадки в развитии защитной реакции. Исследователи полагают, что лихорадка стимулирует в первую очередь выработку Т‑лимфоцитов, в то время как В‑лимфоциты, ответственные за синтез антител, вероятно, мало зависят от повышения температуры. Однако В‑лимфоциты получают сигнал к действию от особой разновидности Т‑лимфоцитов – от Т‑хелперов, а те в условиях лихорадки проявляют повышенную активность.
Что и говорить, хитра на выдумки природа; или, если процитировать Козьму Пруткова, – «от малых причин бывают весьма важные последствия»…
Согласно математической модели инфекции и иммунитета, разработанной академиком Г.И.Марчуком, вирусы, проникшие в организм, встречаются с лимфоцитами, стимулируют их размножение и образование плазматических клеток. Повышенная температура ускоряет миграцию лимфоцитов и вирусов, они чаще сталкиваются друг с другом и образуют комплексы «вирус‑лимфоцит». Температура тела зависит от концентрации этих комплексов в организме: если она ниже некоторого порога, температура не повышается, если же выше – температура растет.
Но если так, то искусственное снижение температуры с помощью таблеток может спровоцировать затяжные или хронические болезни. Вероятно, лучше опираться на естественную защитную реакцию организма. Для лечения затяжных форм предложен и обоснован даже такой парадоксальный метод – перевод болезни из хронической формы в острую.
Лечение температурой.
Если горячка может оказаться полезной организму, стимулируя иммунные реакции и, направляя иммунный ответ на верный путь, то почему бы не лечить больных повышенной температурой? Скажем, просто согревая извне…
Не будем путать принципиально разные вещи: лихорадку, вызванную пирогенами, и согревание поданной извне тепловой энергией. В последнем случае организм экономит энергию, непроизводительно затрачиваемую на процедуру «саморазогревания». Например, при температуре тела 41 °C производительность сердца возрастает в 5–6 раз, и оно перекачивает 20–30 л крови в минуту. Такая нагрузка на организм чрезмерна; поэтому сейчас для лечения некоторых заболеваний все чаще используют гипертермию – согревание тела больного внешними источниками тепла. Обычно это лечение горячей водой в специальных ваннах и камерах; впрочем, иногда применяют местную гипертермию, повышая температуру того или иного участка тела.
Было время, когда высокая температура считалась безусловно вредной для человека и с ней активно боролись жаропонижающими средствами. И сейчас еще в медицинских справочниках можно найти раздел, где описаны подробно жаропонижающие лекарства – аспирин, антипирин, амидопирин, аскофен, асфен, пирафен, пиранал, фенацетин и т. п. Теперь, когда лихорадка усиленно изучается как биологическое явление, можно считать доказанным, что повышение температуры во многих случаях оказывает благоприятное действие на организм: при лихорадке интенсифицируется обмен веществ, происходят сдвиги в деятельности центральной нервной системы, сердца и легких, что стимулирует защитные силы. Ясно, что лихорадка активирует и главную защитную силу – иммунную систему. Но…
Лихорадка может оказывать и повреждающее действие. При некоторых вирусных инфекциях вирус сам по себе не настолько «силен», чтобы мешать нормальному течению жизни. Однако организм так бурно реагирует на него, что повреждаются Т‑лимфоциты. И по каким‑то причинам, пока не ясным, нарушается баланс между защитным и повреждающим действием лихорадки. Значит, надо, по меньшей мере, проявлять осторожность…
Что же делать при лихорадке? И действительно, что же делать, когда, достав градусник из‑под мышки, мы обнаружили, что ртутный столбик поднялся выше ожидаемого? Может быть, быстро сбить температуру каким‑либо препаратом, благо сейчас они легко доступны каждому и продаются без рецепта? Или лучше подождать? А ждать как раз и некогда, дело не терпит отлагательств. И мы, конечно, пытаемся сбить температуру. И сами же мешаем собственному организму бороться с инфекционным агентом.
Но это полбеды. Хуже, когда мы начинаем глотать первый попавшийся под руку антибиотик или сульфаниламид, который убивает не только болезнетворный микроб (а чаще вовсе не убивает), но и все другие микроорганизмы, которые нужны для нашего организма.
Бесконтрольное употребление жаропонижающих таблеток с точки зрения иммунологии совершенно не оправданно. Они снижают сопротивляемость организма, и тогда возникают благоприятные условия для болезнетворных бактерий и вирусов. Лучше не спешить с таблетками. Высокая температура свидетельствует не только о том, что организм вступил в борьбу с возбудителем заболевания, но и о том, что одним из орудий ближнего боя он избрал температуру.
А чего не надо делать – так это бояться горячки. Она не враг, а союзник в борьбе с инфекционным врагом. Температура, конечно, – не самая главная защитная сила организма. Но когда человек простужен и хочет как можно скорее встать на ноги, то вряд ли надо пренебрегать и второстепенным. При обычной простуде попробуем обойтись без жаропонижающих средств. Во всяком случае, если врач не будет настаивать.
Теплокровные животные имеют постоянную устойчивую температуру тела, которая не зависит от температуры окружающей среды. У холоднокровных животных температура тела изменяется в зависимости от температуры окружающей среды.
Теплокровными животными являются млекопитающие и птицы. Все остальные позвоночные (земноводные, пресмыкающиеся, рыбы) и все беспозвоночные являются холоднокровными.
У холоднокровных животных медленнее протекают процессы обмена веществ - в 20-30 раз медленнее, чем у теплокровных! Поэтому температура их тела выше температуры окружающей среды максимум на 1-2 градуса. Холоднокровные животные деятельны только в теплое время года. Когда температура снижается, то у холоднокровных животных снижается скорость движения (вы, наверно, замечали, "сонных" мух, пчел или бабочек осенью?) На зиму они впадают в состояние анабиоза, то есть в спячку.
Теплокровность считается более выгодным свойством организма с точки зрения эволюции, так как позволяет существовать в самых различных климатических условиях и сохранять активность и в холодное, и в жаркое время года. Обеспечивается теплокровность механизмами терморегуляции. Есть три основных пути терморегуляции:
1. Химическая терморегуляция - усиленное образование тепла в ответ на понижение температуры среды.
2. Физическая терморегуляция - изменение уровня теплоотдачи. Физическая терморегуляция обеспечивается не за счет дополнительной выработки тепла, а за счет сохранения его в теле животного, путем рефлекторного сужения и расширения кровеносных сосудов кожи (это меняет ее теплопроводность), изменения теплоизолирующих свойств меха и перьевого покрова, регуляции испарительной теплоотдачи. Густой мех млекопитающих, перьевой покров птиц позволяют сохранять вокруг тела прослойку воздуха с температурой, близкой к температуре тела животного, и тем самым уменьшать теплоотдачу во внешнюю среду. У обитателей холодного климата хорошо развит слой подкожной жировой клетчатки, который равномерно распределен по всему телу и является хорошим теплоизолятором.
Отличным механизмом регуляции теплообмена служит также испарение воды путем потоотделения. Человек при сильной жаре может выделять более 10 л пота в день! Потоотделение способствует охлаждению тела.
3. Поведенческая терморегуляция (например, когда животное старается избегать неблагоприятных температур, перемещаясь в пространстве).
Поддержание высокой температуры тела обеспечивается за счет того, что на холоде процессы теплопродукции в организме преобладают над процессами теплоотдачи. Но поддержание температуры за счет возрастания теплопродукции требует большого расхода энергии, поэтому животные в холодный период года нуждаются в большом количестве пищи или тратят много жировых запасов, которые они накопили летом. Поэтому, например, птицам, остающимся зимовать, страшны не столько морозы, сколько бескормица. И именно из-за недостатка еды, а не из-за холода впадают в спячку зимой некоторые теплокровные, например, медведи.
Неужели у холоднокровных нет никаких преимуществ перед теплокровными? Конечно же, есть! Ведь не случайно холоднокровные на нашей планете более многочисленны, чем теплокровные. Преимущество холоднокровных в том, что теплокровным для поддержания постоянной высокой температуры тела необходимо много энергии, то есть еды, и при ее недостатке во время похолодания они просто погибают, а холоднокровные спокойно могут пережить холодное время, залегая в спячку. Поэтому, например, практически голые холоднокровные амфибии - вездесущие животные, способные обитать во всех частях света, кроме Антарктиды!
