Температура млекопитающих

Высокая температура тела у млекопитающих - это эффективный способ обеспечения активной жизнедеятельности. Однако эта стратегия требует больших энергозатрат и сложных биохимических, морфологических и поведенческих механизмов поддержания такой высокой температуры. Важно, что в вопросе речь не о физиологии и биохимии теплокровности, а о способах поддержания уже созданной высокой температуры. В поддержание высокой температуры вносят вклад две группы событий: получение тепла организмом за счет задействования дополнительных "экстренных" механизмов и препятствие потерям этого тепла.

Собственно, способов экстренного получения тепла всего два:

1. Мышечная активность - либо физические движения, либо дрожь, либо статическое напряжение мышц (одеревенение замерзших пальцев - пример).

2. Повышенная генерация тепла тканями организма без мышечных сокращений: химическая энергия переходит в тепловую за счет разобщения окисления и фосфорилирования. Наиболее известный пример подобного процесса - разобщение окисления и фосфорилирования при расщеплении бурого жира. Остальные механизмы подразумевают удержание полученного тепла в организме. Они разнообразны, рассмотрим наиболее распространенные в природе морфологические адаптации.

3. Шерстяной покров с подшерстком, препятствующий конвекционным и контактным теплопотерям. Дополнительная способность поднимать волоски дыбом увеличивает объем низко-теплопроводной прослойки воздуха.

4. Слой жира. Жир, как известно, обладает низкой теплопроводностью.

5. Сужение поверхностных сосудов, чтобы снизить поверхностную температуру и общие потери тепла организмом.

6. Противотоки разных температурных линий, снижающие потери тепла при контакте с холодом. Например, кровеносные противотоки в конечностях, где теплая кровь, идущая из тела по артерии, согревает возвращающуюся из ноги холодную венозную кровь, — в результате нога остается прохладной, зато тепло возвращается в тело, а не теряется в окружающей холодной среде.

Также у млекопитающих есть множество поведенческих механизмов противостояния холоду.

7. Уменьшение общей поверхности тела, теряющей тепло: сворачивание клубочком, поджимание лап и ушей.

8. Использование различных укрытий, где не так ветрено и холодно: норы, пещеры, берлоги.

9. Образование скоплений, где животные прижаты друг к другу. Это снижает площадь контактирующей с холодом поверхности тел. Например, детеныши млекопитающих прижимаются друг к другу или родителям.

10. Сезонные миграции в более теплые места обитания.

11. В холодном климате спячка в течение периодов с наиболее низкой температурой позволяет в остальное время поддерживать высокую температуру и таким образом осваивать новые пространства. Во время спячки температура тела снижается, что способствует снижению энергозатрат, поскольку разница температур тела и окружающей среды существенно уменьшается. Например, ежи и летучие мыши в спячке могут понижать температуру тела до 5^оС. Однако физическая активность при таком радикальном решении почти невозможна.

12. Создание запаса продовольствия. Это позволяет не выходить в холодную погоду из укрытия, что снижает теплопотери.

13. Получение тепла от внешних источников - например, солнца, горячих водных источников.

Таким образом, у млекопитающих есть широкий спектр различных способов противостоять внешнему холоду, поддерживать высокую температуру тела и иметь возможность высокой активности в холодном климате. Распространенные неправильные версии ответов, как правило, связаны с тем, что участники олимпиады невнимательно прочитали формулировку вопроса: "Интенсивный обмен веществ, разделение на два круга кровообращения, циркуляция крови по организму, четырехкамерное сердце" и т.д. - это общие свойства млекопитающих, отчасти объясняющие, почему млекопитающие имеют высокую температуру тела, но не имеющие прямой связи со способами сохранения высокой температуры. Иными словами, млекопитающие, живущие в жарком климате, также обладают всеми этими свойствами.

Часто встречались объяснения вида: "Центр регуляции температуры расположен в гипоталамусе". Да, это так. Но эта фраза не является ответом на наш вопрос, потому что в нем спрашивается о механизмах поддержания высокой температуры, а не об устройстве системы терморегуляции.

Критерии оценки

2 б. за правильную и понятно объясненную версию, но не более 15 б. за ответ.