Есть мнение, что теплокровность не нужна в условиях ровного и жаркого климата. Мнение может иногда дополняться тезисом, что в тропиках и мозги не особо нужны. Но в общей форме, оказывается, распространено. Ибо в комментариях к статье о возникновении теплокровности появляется неоднократно. Интуитивно такое мнение очень убедительно. Ибо, кажется, что горячая кровь даёт очевидные преимущества в ледяной пустыне. Но если окружающая среда постоянно имеет температуру +35 градусов, то зачем платить больше, добиваясь независимости от температуры среды температуры тела?
Но как это обычно и бывает с мнениями интуитивно убедительными, данное вступает в конфликт с фактами. Фауна экватора в основном представлена теплокровными животными – птицами и млекопитающими. Они же занимают и господствующее положение. С другой стороны, там где всегда жарко, встречается множество рептилий, амфибий, мичуринских размеров достигают членистоногие… То есть, видно, что животным холоднокровным тёплый климат предоставляет весомые выгоды. Однако, не настолько высокие, чтобы шансы в конкуренции с животными теплокровными уравнять. Последние же, в свою очередь, явно не считают расходы на обогрев вселенной непроизводительными.
Жарким и ровным, – кроме, может быть, приполярных областей, – был и климат мезозойской эры. Между тем, динозавры в большинстве оказались животными теплокровными. И тогда, может быть, дело в колебаниях температуры, – которые, всё-таки, были?.. Но и это – не слишком убедительно. В Амазонке, температура воды в которой всегда примерно постоянна, обитают дельфины иннии, также не считающие теплокровность излишеством.
Следовательно, выгоды теплокровности не связаны с температурой среды. Как минимум, не связаны прямо. В конце концов, в океане, в том числе и в антарктических морях, где температура всегда лишь чуть выше точки замерзания, большинство животных холоднокровные.
Для понимания же ситуации, – вроде бы, парадоксальной, – придётся вернуться к тезисам предыдущей статьи. Базой для развития теплокровности является выделение тепла в организме животного при интенсивной работе мускулатуры. Происходит это всегда, – просто потому, что КПД опорно-двигательной системы не является стопроцентным. Разогрев же тела приводит к ускорению теплового движения молекул и повышению интенсивности химических реакций на внутриклеточном уровне. Следствием же более активного выделения энергии в митохондриях оказывается больший расход горючего и окислителя.
...И тут надо заметить, что в море – у животных жабродышащих, – далее этого пункта развитие не идёт. Вода бедна кислородом, прокачивание столь плотной среды сквозь жаберные щели слишком затратно. Ускорение реакций для них скорее зло. Окислитель-то взять не от куда. Как следствие, выделяющееся в организме тепло просто сбрасывается в среду. У животных же на суше, – или морских, но дышащих лёгкими, – есть выбор. Тепло можно выделять, сколько хватит горючего, и накапливать, повышая мощность, – а значит, выделяя тепло ещё активнее… Потом приходит мысль, что сбрасывать накопленное – слишком расточительно. А во многих случаях и опасно, – пока снова прогреешь мотор, съедят. Тепло начинает сохраняться за счёт термоизоляции. Более того, организм находит способы вырабатывать его постоянно, – независимо от работы мышц.
И само собой, постоянная температура тела, а значит, постоянство условий протекания химических процессов в организме это тоже удобно… Но в основе, всё-таки, лежит «разгон» удельной мощности – до максимума, обусловленного стойкостью белков и нуклеотидов.
Соответственно, время уже задать вопрос, какую во всём этом роль играет температура среды… А заметить её, кстати, сложно. Летучая мышь в Амазонии (рабочая температура 39 градусов) в день поедает насекомых в количестве 25% от массы собственного тела. Удав же (рабочая температура 25-35 градусов) обходится в сутки массой пищи в размере 0.5% от собственной. И если перенести мышь и змею в условия умеренного климата, – кроме температуры тела удава вообще ничего не изменится. Ничего не изменится и в террариуме, где колебания температуры среды исключены… Получается, что среда не имеет отношения к делу.
Как так-то?
Суть в том, что метаболизм на 39 градусах избыточен для поддержания температуры в 39 градусов. Да и вообще для другого нужен. Высокая скорость выделения энергии в митохондриях позволяет много и быстро двигаться. Мышь не пользуется теплом предоставляемым средой, – разве что, когда спит. Вообще же, выделяет огромные излишки тепла, в среду изобретательно сбрасываемые – во избежание гибели от перегрева. Выносливость животных обусловлена эффективностью радиаторов. То есть, в случае летучей мыши, температура тела в 39 градусов, это не то что она «может», – она и до точки кипения разогрелась бы в погоне если б не охлаждение, – а то что ей кажется удобным. Сильнее она не остывает, поскольку это вызовет дисбаланс процессов в организме. Поддержание постоянной температуры тела, это поддержание температуры на минимальном уровне. Который, однако, высок.
Удав же, напротив, тепло из среды извлекает. Способов сброса избытка у него нет. Но тепло это не используется для повышения активности выделения энергии в организме. Повышение температуры удава никак не влияет на расход калорий, поскольку в реакторы просто не подаётся горючее. Собственно, в норме, пока змея, сохраняя неподвижность, поджидает добычу в засаде, высокая температура среды ничего не даёт ей и ничего у неё не отнимает. Змее всё равно.
Выгоды от жары холоднокровное животное получит, только если начнёт активно действовать. В этот момент развиваемая мощность будет зависеть от температуры. Одновременно в организме выделится и дополнительное тепло… которое змея использовать не станет, потому что у неё просто нет горючего для этого…
Кстати, кто-то может себе представить жирную змею?
О чём речь? О том, что с одной стороны, теплокровность и холоднокровность – уровни внутренней энергетики животных. Но с другой – стратегии приспособления. И условия с высокой, постоянной температурой среды ничего не меняют ни в первой, ни во второй стратегиях. Постоянные +35 не сделают теплокровность ненужной, потому что машущий полёт, это в любом случае ещё +25 или даже +50 градусов к тем +35 и независимо от них. Нагретое на клавиатуре ноутбука теплокровное животное (в виде кошки) всё равно будет дополнительно греться, если его разбудить, согнать и оно начнёт двигаться.
