Думаю, почти все слышали сказки про морских монстров (кальмаров, осьминогов и иных обитателей) огромных размеров, которые топили незадачливые торговые корабли несколько сотен лет тому назад. Лично я долгое время считал это выдумками и россказнями моряков, "поехавших" на почве голода, одиночества и однообразного пейзажа за бортом. Но эти легенды же откуда-то появились...
Как вы думаете, реально ли в XXI веке существование морских животных размером с корабль? Ведь мы столько всего уже знаем об окружающем мире, но почему-то в новостях не рассказывают, что очередной танкер затонул в Море Злобных Чудищ на восток от пролива Страха. Так может их и больше не осталось?
Ниже я расскажу о том, что было найдено учеными, а выводы оставлю уже на ваше усмотрение.
Фото выше сделано в мае 2022 года – полиптерус, это рыба, которая почти не изменилась с мелового периода (145-66 млн лет до н.э.), а купить его можно даже сегодня в зоомагазине. Но мы не о полиптерусах)
Обычно мы привыкли думать, что:
- чтобы вырасти до больших размеров нужно много кушать, а потом надо много и регулярно кушать, чтобы этот размер поддерживать (в этой части остановлюсь только на этом пункте);
- чтобы много кушать – надо быть ближе к поверхности, потому что на глубине кушать нечего и никто не живет (об этом во второй части);
- на глубине такое давление, что любое живое будет раздавлено в лепешку.
Нужно ли много есть, чтобы быть большим?
Всем известно, что мышь и слон колоссально различаются по размеру и потребляют совершенно разное количество пищи. Однако, при их разнице в весе, на столько ли больше они едят, как различаются размером?
----- Историческая справка -----
Некоторое время назад в мире жил ученый муж, которого звали Макс Клайбер (1893-1976). Он родился в Швейцарии и в Цюрихе отучился на агрохимика в 1920 году в Федеральном технологическом институте. В 1924 году он уже получил степень доктора наук. Диссертация его была – «Энергетическая концепция в науке о питании».
В 1929 году он уехал исследовать энергетический обмен у животных в Калифорнийский университет (University of California) в Дэвисе, США. И, несмотря на его значительный вклад в науку, для нас наиболее интересны сейчас два его достижения:
- В 1932 году он вычислил, что, при прогнозировании скорости базального метаболизма (основной обмен веществ (q0)) животных, а также для сравнения потребностей в питательных веществах у животных разного размера, следующая формула дает достаточно достоверный результат:
q0 ~ m^3/4
(основной обмен веществ для животного приблизительного равен его массе в степени 3/4)
- Позднее он также сформулировал, что общая эффективность использования энергии не зависит от размера тела.
Его исследования привели к более чем двум сотням научных публикаций и принесли ему всемирное признание как лидера в области кормления животных и метаболизма. Он был членом Американского института питания, членом Американской ассоциации ветеринарной медицины и был избран в несколько почетных обществ. Кроме того, Макс был выдающимся учителем, популярным как среди студентов, так и среди аспирантов. И даже после выхода на пенсию он читал лекции студентам, поддерживал активную переписку с коллегами-учеными и писал статьи в научные журналы. В 1971 году новый учебный корпус Калифорнийского университета что недалеко от города Сакраменто был назван в его честь – Клайбер-холл.
----- Конец исторической справки -----
Благодаря его исследованиям мы теперь знаем, что потребность в питательных веществах не изменяется линейно с увеличением массы животного и можем рассчитать нечто более практичное для себя:
При разнице в весе между мышкой (20 грамм) и кошкой (4 кг) в 200 раз, их потребность в питательных веществах (для мышки – 0,053 и для кошки – 2,83) различается всего в 53,4 раза.
Группа ученых пошла дальше и, анализируя метаболизм в части кровотока, получила следующее:
Животное перерабатывает съеденные питательные вещества в энергию и выделенное тепло, которого может быть и избыток. Мы наблюдаем, что при увеличении размеров животного, процессы выделения тепла (и энергии) замедлялись. Это и подтолкнуло к мысли, что чем крупнее животное, тем меньше должна быть скорость метаболических реакций по отношению к его массе. А оно, в свою очередь зависит от того, с какой скоростью питательные вещества перемещаются по телу животного. Рассчитав скорость, с которой сердца животных перекачивали кровь, ученые пришли к выводу, что скорость кровотока равна массе тела в степени 1/12.
Выводы первой части
Чтобы вырасти до больших размеров нужно много кушать – для нашего предполагаемого морского монстра размером с пару-тройку индийских слонов (не вырезанных из пачки с чаем, а настоящих) не нужно такое уж большое количество питательных веществ. Да, всё еще много, но не линейно.
... а потом надо много и регулярно кушать, чтобы этот размер поддерживать – при увеличении размера монстр будет не только кушать "меньше", но и за счет замедления метаболических процессов и более низкой скорости переноса питательных веществ он и "прожигает" накопленную энергию медленнее.
А морские монстры практически возводят этот закон в степень...
Ответы на другие вопросы этой статьи – см. во второй части.
Если вас заинтересовала статья – ставьте лайки и подписываетесь. Ваша поддержка помогает продолжать делиться с вами странным из этого мира)