Минимальная максимальная теплопроводности у птиц и эволюция гомойотермиистатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Информация о цитировании статьи получена из
Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 28 мая 2015 г.
Аннотация:Ключевое значение гомойотермии состоит не только в поддержании высокой температуры тела, но в усилении аэробного метаболизма и такого уровня метаболизма, который обеспечивает мобильное функционирование подсистем организма в состоянии покоя. Это приводит к увеличению теплопродукции, как в покое, так и при активности, и требует системы терморегуляции, не связанной с испарительной отдачей тепла в окружающую среду. Лишь после усиления аэробного метаболизма и продолжительности высокой активности предки птиц и млекопитающих столкнулись с проблемой перегрева при активности и выработали приспособления для регуляции теплоотдачи. Стало выгодно замедлять теплоотдачу и остывание тела при недолгих паузах в активности, чему могли способствовать покровы с низкой теплопроводностью.
Проведен аллометрический анализ данных о минимальной (n=436) и максимальной (n=218) степени изменения теплоотдачи в покое (теплопроводности) у птиц. Показано, что при адаптации виды могут изменять удельную теплопроводность, толщину покровов и соответственно теплопроводность. Для птиц с длинными подвижными перьями, характерно не только сезонное изменение теплопроводности при линьках, но и моментальное изменение теплопроводности путем распушения перьев или их прижимания. Птицы с короткими перьями имеют более постоянную теплопроводность и, следовательно, более узкую термонейтральную зону. Они вынуждены компенсировать резкие сезонные колебания температур путем изменения теплопродукции, а не теплоотдачи. В наибольшей степени этот эффект развит у отряда воробьеобразных. Теплопроводность млекопитающих на 40-50% выше, чем у птиц, что указывает на лучшую физическую изоляцию птиц, чем млекопитающих той же массы тела. Теплоизолирующие покровы сокращают возможности эктотермии, т.к. замедляют и скорость остывания. Так, рептилия массой 10 г будет остывать на 10оС 0.55 ч, а уже не самая крупная массой 10 кг около 12 ч. Расчеты показывают, что рептилии, которые имеют метаболизм на порядок ниже, чем гомойотермные животные, если их «одеть» в теплоизолирующие покровы, не способны поддерживать устойчивую гомойотермию. Теплоизолирующие покровы становятся эффективными только при значительном увеличении теплопродукции.
Ключевые слова: гомойотермия, стандартный метаболизм, базальный метаболизм, теплопроводность при низких температурах, теплопроводность при высоких температурах, нижняя и верхняя критические температуры, птицы, рептилии.