При выявлении физиологических основ приспособления животных к факторам среды вообще и к экстремальным в частности физиолог неизбежно использует ряд методических приемов эксперимента и оценки наблюдаемых при этом физиологических данных. Наиболее часто применяется для эколого-физиологической характеристики животных ряд методов. Как правило, для эколого-физиологической характеристики организма не могут быть использованы параметры только одной его функции или системы. Например, при изучении организма в условиях недостатка кислорода необходимо исследование не только легочного или внешнего дыхания, но и дыхательной функции крови, окислительных ферментов тканей, не говоря уже о кровообращении. При изучении приспособления организма к условиям недостатка воды (пустыня) необходимо изучение всех функций органов, участвующих в поддержании водного баланса — легких, почек, пищеварительного тракта и кожи.
Физиолог, собравший все необходимые данные, как бы рисует схему, характеризующую деятельность отдельных органов и систем, их взаимозамещение, дублирование, что только и обеспечивает надежность регулирования жизнедеятельности организма как физиологической системы. Однако оценка каждого органа и системы, да и организма в целом, происходит на основании определенных приемов, к изложению которых мы и переходим,
Наиболее часто физиологическая характеристика организма производится путем изучения: а) уровня физиологической активности животного или отдельных его систем; б) физиологического (а иногда и патологического) сдвига под влиянием изолированного или сложного воздействия на организм; в) времени и картины восстановления после сдвига, вызванного в эксперименте; г) времени выживания при воздействии экстремальных факторов среды.
Уровень физиологического состояния и морфофизиологическая характеристика организмов являются предметом изучения сравнительной физиологии, но представляют и большой эколого-физиологический интерес. Так, например, частота сердечных сокращений у кролика и зайца относится, как 3:1. Это обеспечивает значительно большую резервную мощность сердца у зайца по сравнению с кроликом, реализуемую при выполнении мышечной работы. Это явление обеспечивается и морфологическими различиями сердца обоих видов (Аршавекий, 1958; Hesse, 1921). Подобные явления можно обнаружить и при сопоставлении дыхательной функции крови животных, в разной мере адаптированных к интенсивной мышечной работе (Крепе, 1937), гипоксии и т. д. При изучении животных в покое необходимо учитывать периодические изменения, постоянно имеющие место в организме (см. гл. IV).
Для регистрации физиологических сдвигов, наблюдаемых при изменении условий среды, питания и т. д. отклонение функций отдельных систем или реакций целостного организма служит часто применяемым приемом эколого-физиологического исследования. Для изучения этих сдвигов необходимо знание нормальных («должных») величин, характерных для данного организма, что касается не только таких величин, как уровень общего обмена (газообмена), но и показателей общего и местного кровообращения, водно-солевых констант, температуры тела и т. д. Установление этих констант представляет значительные трудности, так как у многих организмов эти величины очень лабильны. Поэтому в большинстве случаев исследователи проводят ряд контрольных исследований, совпадающих во времени (по часам суток, сезонам года и т. д.) с постановкой основного эксперимента. Сдвиги различных функций позволяют вскрыть устойчивость данного организма к воздействующему фактору и выявить физико-химические и физиологические механизмы, лежащие в основе этой устойчивости. Таковы механизмы устойчивости беспозвоночных к переохлаждению, устойчивости высших животных к кислородному голоданию, недостатку воды. Подробно эти вопросы освещены в соответствующих главах.
Регистрация времени картины восстановления после острого воздействия на организм широко применяется при изучении не только физиологических, но и патологических сдвигов. Сюда относятся исследования восстановления температуры тела и других функций после гипотермии, гипертермии, нарушения водного баланса, недостатка кислорода после интенсивной мышечной работы и т. д. Все эти сдвиги могут рассматриваться как образование известного «долга» в организме при таком нарушении гомеостазиса. Время и характер кривой погашения такого долга учитываются как критерий устойчивости организма к воздействию данного фактора или к выполнению данного вида деятельности в определенных условиях среды.
В экологии, а отчасти и в экологической физиологии критерием устойчивости организма считается время выживания в экстремальных условиях среды. Так, время выживания при недостатке кислорода служит одним из важнейших приемов изучения «высотного потолка», т. е. установление устойчивости к пониженному барометрическому давлению (см. гл. VI). Время выживания, конечно, не позволяет дать физиологический анализ наблюдаемых здесь проявлений устойчивости, но является итоговым критерием оценки всех физиологических процессов организма и отчасти отражает его морфологические особенности.
Большое место в изучении устойчивости организмов, а главное их способности избегать неблагоприятных факторов среды занимает изучение отталкивающих (геpellants) и привлекающих (attractants) агентов, которые изменяют двигательное поведение животных. К этим факторам следует отнести не только различные химические агенты, искусственно синтезируемые человеком, но и ряд биологически активных веществ, раздражающих отдельно анализаторы и направляющих поведение животных (Киршенблат, 1968).
—Источник—
Слоним, А.Д. Экологическая физиология животных/ А.Д. Слоним.- М.: Высшая школа, 1971.- 448 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
