18.4.7. Адаптация к жизни при высоких температурах

Животные, обитающие в местах, где температура воздуха превышает температуру кожи, поглощают тепло, и единственным способом снижения температуры тела служит испарение воды с его поверхности. В силу климатических особенностей жаркие страны могут быть засушливыми или, наоборот, очень влажными, что создает дополнительные трудности. В районах с жарким сухим климатом теплоотдача может осуществляться за счет свободного испарения влаги, но обитающим здесь животным нужно каким-то образом получать воду в количестве, необходимом для охлаждения тела. В условиях влажного жаркого климата воды вполне достаточно, но малый градиент влажности между организмом и окружающей средой нередко препятствует испарению. В таких случаях к физиологическим механизмам часто добавляются поведенческие формы терморегуляции, например использование тени и бризов, характерных для зоны влажных лесов и джунглей.

Организм получает тепло за счет своей метаболической активности и из окружающей среды. Количество тепла, поступающего извне, приблизительно пропорционально площади поверхности тела. Большинство животных, обитающих в пустынях, имеют небольшие размеры (как, например, кенгуровая крыса) и испытывают меньше трудностей, чем такие крупные животные, как верблюд. К тому же мелкие животные могут жить в норах, вырытых в песке или почве, где микроклимат более благоприятный. Верблюд в условиях жаркого и сухого климата,

но при наличии свободного доступа к воде может поддерживать температуру тела в пределах 36-38°С за счет испарения воды с поверхности тела. Если же верблюд лишен воды, например во время многодневных переходов через пустыню, то по мере того, как он теряет воду, увеличивается разница в температуре тела в утренние и вечерние часы; при этом температура может колебаться от 34°С рано утром до 41°С после полудня. Верблюд накапливает тепло в дневные часы и не нуждается в том, чтобы отдавать его путем испарения. Шмидт-Ниельсен в серии исследований установил, что верблюд весом 500 кг, способный переносить повышение температуры тела на 7°, запасает около 12 000 кДж тепла. Если бы он терял столько тепла путем испарения, то для поддержания постоянной температуры тела ему приходилось бы терять 5 л воды. Вместо этого теплоотдача у верблюда осуществляется путем излучения, теплопроводности и конвекции в ночные часы. Важное преимущество такой временной гипертермии, наблюдаемой у верблюда в дневные часы, состоит также в том, что благодаря ей уменьшается разность температур между горячим воздухом пустыни и телом верблюда, а поэтому уменьшается и приток тепла. К тому же шерсть верблюда служит превосходным термоизолятором, уменьшающим поглощение тепла и потерю воды. В эксперименте было показано, что остриженный верблюд теряет на 50% больше воды, чем контрольное животное. Наконец, еще одно важное преимущество верблюда заключается в том, что он может переносить сильное обезвоживание. Большинство млекопитающих не способно переносить потерю воды, при которой вес тела уменьшается более чем на 10-14%, тогда как верблюд может терять за счет воды до 30% своего веса: даже в этом случае он способен поддерживать нормальный объем плазмы крови. Обычно смерть от перегрева при обезвоживании связана с тем, что из-за уменьшения объема плазмы кровеносная система не может транспортировать тепло из внутренних областей тела к его поверхности достаточно быстро, чтобы предотвратить перегрев. Вопреки распространенному мнению, верблюд не может заранее запасать воду на случай ее дефицита. Вызывает также сомнение его способность получать воду за счет метаболизма жира, хранящегося в горбу. Но после периода сильного обезвоживания верблюды могут выпивать огромное количество воды. Известно, например, что однажды верблюд весом 325 кг выпил 30 л воды менее чем за 10 минут. Это приблизительно равноценно тому, как если бы человек среднего роста и веса выпил около 7 л воды.