big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Терморегуляция при недостатке воды и типы адаптации к условиям пустыни

Трудные условия для теплоотдачи у млекопитающих в пустыне приводят к уменьшению теплопродукции. Впервые понижение основного обмена было установлено у большой песчанки (Rhombomis opimus) по сравнению с гребенщиковой песчанкой (Meriones tamaricscnus), обитателем орошаемых земель и белыми и серыми крысами одинакового веса (Щеглова, 1949). Этот факт был подтвержден детальными исследованиями на молодняке песчанок и белых и серых крыс. Оказалось, что у молодняка песчанок весом до 50—60 г основной обмен более чем в два раза ниже, чем у крысят того же веса. Соответственно этим величинам у песчанок также крайне низок и минутный объем крови сердца (Рашевская, 1968). Крайне низкий уровень основного обмена был установлен и для обитателя высокогорной пустыни Невада оленьей мыши (Peromyscus maniculatus sonoriensis); он связывался с большим содержанием жира в теле (52%). Эта точка зрения получила развитие в работах ряда американских исследователей (McNab a. Morrison, 1963; Lee, 1963; Hudson, 1964; Hayward, 1965). Снижение основного обмена по сравнению "с контрольными животными (крысами) достигало у таких видов, как Peromiscus crinitus и Heterocephalus glaber, от 25 до 60%. Для очень суровых аридных условий снижение окислительных процессов в летний период позволяет организму довольствоваться метаболической водой, окисляя при этом минимальные количества жира (McNab, 1968) при условии, что вода не используется для терморегуляции.

В противоположность грызунам у верблюда установлен довольно колеблющийся уровень обмена веществ в зависимости от уровня температуры тела и величины дегидратации (Бахтиозина, 1958). Снижение обмена коррелирует с потерей воды, которая у верблюда может достигать 25% без каких-либо патологических нарушений (у непустынных млекопитающих не более 12—15%) (Schmidt-Nielsen, Crawford, Newsome a. Rawson, 1963; Schmidt-Nielsen, Crawford, Newsome, Rawson a. Ham-mel, 1967). Таким образом, снижение обмена веществ в условиях пустыни является твердо установленным фактом, но механизм его остается неясным.

Высокая температура среды, наблюдаемая в пустыне в летние месяцы, создает условия для перегревания организма, так как отдача тепла проведением и излучением становится невозможной. Единственный путь охлаждения организма — испарение воды с поверхности кожи, слизистых. Однако недостаток воды в пустыне вызывает значительные нарушения водного баланса, поэтому такой путь отдачи тепла сильно затруднен. В результате возникает ситуация, казалось бы, несовместимая с жизнью. Выживание в этих условиях обеспечивается физиологическими адаптациями, лежащими в основе устойчивости как пойкилотермных, так и гомойотермных организмов в пустыне. Эти адаптации могут быть разбиты на 3 основные группы.

Первая группа характеризуется изменением поведения— главным образом суточного жизненного цикла. Большинство обитателей пустыни ведет ночной или сумеречный образ жизни (Кашкаров и Коровин, 1936). Так, типичными ночными видами являются многие насекомые, особенно жуки-чернотелки (Tenebrionidae), многие жужелицы, прямокрылые, бабочки, ряд рептилий (геккон). Ночной образ жизни характерен и для многих грызунов. На рисунке 69 приведены актограммы некоторых пустынных грызунов; на них видно, что для большей части исследованных животных характерен покой в наиболее жаркие часы дня. В это время грызуны укрываются в норах, где температура не превышает 18—25° С.

Вторая группа адаптации, свойственная крупным обитателям пустыни, характеризуется значительной устойчивостью организма к нагреванию и недостатку воды. К этой группе следует отнести прежде всего верблюда.

В условиях пустыни верблюд полностью лишен какого-либо убежища: он никогда не уходит в тень, несмотря на самые высокие температуры воздуха и почвы. По своему пастбищному режиму он отличается от всех других встречающихся в пустыне сельскохозяйственных животных. Пастбищный режим верблюда характеризуется небольшими затратами времени на поедание корма (по сравнению с коровами и лошадьми) и еще меньшей затратой времени на водопой (Бестужев, 1951). Малые затраты времени на эти процессы позволяют верблюду сохранить значительное количество энергии, не расходуя ее на пастьбу и связанные с ней процессы терморегуляции. Курдючные овцы, разводимые в пустынях Казахстана с незапамятных времен, приближаются по характеру пастбищного режима к верблюду. Режим пастьбы в жаркое время года в пустынях Средней Азии характерен и для каракульской овцы. Эти животные заканчивают утреннюю пастьбу, когда солнце еще не успело нагреть остывшую за ночь поверхность земли, и ложатся на еще холодные участки. В таком положении они остаются всю жаркую часть дня, отдавая тепло в не нагретую

Суточная двигательная активность некоторых видов пустынных грызунов

солнцем землю. Характерно для каракульских овец также упрятывание головы в тень другой овцы, благодаря чему образуются своеобразные цепочки или круговые скопления этих животных. По-видимому, инсоляция создает гораздо большие затруднения в регулировании теплового баланса овец в пустыне, нежели такое ограничение теплоотдачи при собирании в группы.

Своеобразна регуляция теплоотдачи конвекцией и испарением у крупного американского пустынного грызуна Lepus alleni. Оказалось, что около 25% всей поверхности тела приходится на уши, не покрытые шерстью. При очень высокой температуре происходит сокращение сосудов уха и испарение с их поверхности прекращается. Такая реакция имеет место при роющей активности этого грызуна. При температуре среды ниже температуры тела теплоотдача может возрастать в 2— 3 раза. При более высоких температурах животное нагревается. Таким образом, организм весом в 2—2,5 кг способен значительно экономить воду для терморегуляции (Dawson a. Schmidt-Nielsen, 1966).

У каракульских овец питье холодной воды приводит к довольно значительному охлаждению тела. Питье холодной колодезной воды приводит к снижению ректальной температуры овцы на 1,5°С (Миропольский, 1939; Макарова, Понугаева и Щеглова, 1955; Сафонов, 1958).

Таким образом, значительная группа организмов существует в пустыне в условиях периодической дегидратации, периодического повышения температуры тела. Последнее особенно ярко выражено у верблюда и осла. Суточные колебания температуры тела у осла и верблюда при различных режимах снабжения водой резко отличаются. При ограничении дачи воды повышение температуры тела оказывается более значительным. У верблюда величина суточных колебаний температуры тела может достигать 6° С.

Третий тип адаптации к пустыне связан с миграциями. К этому типу следует отнести многие виды птиц. Большинство птиц, встречающихся в пустыне, залетает в орошаемые районы (Miller, 1951); например, значителен прилет птиц к пресному водоему в Каракумах (Репетек, Туркмения) (Аманова, 1968). К этому же типу следует отнести многих диких копытных — джейрана, сайгака, кулана, совершающих огромные переходы и таким образом добывающих воду для поддержания температуры тела.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.