Скоро зима. Мы будем бегать от дома до работы/общественного транспорта/автомобиля, отогреваться там и вечером снова спешить в теплый дом. Нас греют радиаторы, горячий чай, теплые вещи, - и это все помимо придуманных природой механизмов терморегуляции гомойотермных (теплокровных) животных. Зимой на выходных мы идем прогуляться в парк, подышать морозным воздухом и покормить птиц, которые остались зимовать. О том, как может быть важна наша помощь птицам и как оказать ее правильным образом, мы поговорим в следующий раз, а сейчас попробуем узнать, как бедным пташкам удается пережить зиму (хоть и не многим из них) в столь суровых условиях.
Как известно, птицы - животные теплокровные, то есть способные поддерживать постоянную температуру своего тела. У птиц она варьирует в зависимости от вида от 37 до 45 градусов по Цельсию, причем у более крупных температура тела, как правило, ниже, чем у мелких. Суточные изменения температуры могут находиться в пределах 2–4 градусов. Это не много, и нужно вообще отметить устойчивость постоянной температуры тела птиц. Это помогает им выжить в условиях холода или, наоборот, перегрева. С другой стороны, теплокровность требует постоянного поступления ресурсов для создания энергии в виде тепла, а конкретно – пищи. У птиц, как и у нас с вами, практически все съедаемое на это и тратится.
Терморегуляцию можно разделить на два типа: химическую и физическую. Для первой характерно рефлекторное ускорение внутриклеточных процессов образования тепла при снижении температуры окружающей среды. Большая часть тепла образуется в клетках скелетной мускулатуры. Тут у птицы есть два механизма в зависимости от того, насколько ей холодно. Первый – микросокращения в мускулатуре, второй – дрожь. При этом микросокращения относится к «невидимой» деятельности мышц и требуют увеличения потребления кислорода в 1,5 раза, а дрожь – к «видимой», и газообмен увеличивается в 3–4 раза. Вот так вот бедные птахи сидят ночью в лесу и дрожат. К этим «приемам» может присоединиться клеточное дыхание (см. в интернете).
Физическая терморегуляция связана, в первую очередь, с изменением положения перьев. Активная и изящная летом синица зимой сидит, «надувшись» шариком, тем самым создавая удерживаемую воздушную прослойку под перьями, уменьшающую теплоотдачу.
Кстати, в чрезмерную жару та же синица тоже может сидеть шариком, но в этом случае перья будут расположены максимально перпендикулярно к телу, чтобы сильно не перекрывать друг друга, и в этом случае эта воздушная прослойка, наоборот, разрушается. Если говорить об охлаждении птиц, то, конечно, нельзя не упомянуть о воздушных мешках – выростах дыхательной системы птиц, заполняющих значительное пространство внутри организма и непосредственно участвующих в теплообмене с окружающими их органами и, в первую очередь, мускулатурой.
Кровеносные сосуды, играющие такую важную роль в теплорегуляции млекопитающих, у птиц не играют настолько же большой роли из-за перьевого покрова. Однако все равно при охлаждении поверхностные сосуды сужаются, а лежащие в глубине тела – расширяются, и это позволяет «консервировать» тепло внутри тела. Кроме того, сосуды конечностей образуют сплетения: артерии, несущие горячую кровь к конечностям, несколько охлаждаются от вен с холодной кровью, идущей к сердцу. Таким образом ограничивается рассеивание тепла через конечности. Особенно актуален такой принцип для арктических птиц.
Немалую роль играют у птиц оголенные, а также слабооперенные участки тела. Например, богатые кровеносными сосудами перепонки на ногах у некоторых птиц очень активно участвуют в теплообмене.
Конечно, невозможно перечислить все механизмы и особенности удивительного организма птиц, участвующие в терморегуляции и теплообмене, в одном небольшом тексте. Однако, я думаю, из перечисленных особенностей понятно, что эволюция достаточно оснастила ими птиц, чтобы те смогли оживить своим присутствием наши зимние леса и городские парки. В конце концов, у них есть проблемы посерьезнее: например, недостаток пищи, так необходимой для обогрева тела и вообще для существования…
