Переглядів: 5921
Виявляється, шерсть, покриває ссавців, може не тільки зігрівати, але і охолоджувати. Правда, при цьому вона повинна бути дуже рідкісною. Вчені з'ясували, що саме для цього слонам потрібна їх щетина, щільність волосків якої на квадратний сантиметр шкіри досить низька. Ці волоски працюють як пристосування для ефективного розсіювання тепла.
На питання, навіщо ссавцям потрібна вовна, зможе відповісти будь-який школяр, не прогулювалася уроки біології. "Шерсть є теплоізоляційним покривом", - скаже він, і буде абсолютно правий. Дійсно, багато мільйонів років тому предки ссавців "обзавелися" вовною для того, щоб зменшити втрати тепла організмом. І хоча вона утримує тепло дещо гірше, ніж пір'я, однак все одно вкриті їй ссавці не особливо страждають від переохолодження.
Саме це еволюційний придбання дозволило коли-то древнім предкам ссавців перейти до справжньої теплокровности. Правда, сама постійна температура тіла досягається за рахунок того, що ми витрачаємо на обігрів організму приблизно 85-90 відсотків енергії, що надходить до нас з їжею. Однак без зовнішнього теплоізолятора все це було б даремно - отримане від їжі тепло моментально залишало б наше тіло.
Однак шерсть, рятуючи від переохолодження, викликає ряд проблем у звірів, що живуть в жаркому кліматі. І найсерйозніша з них - це перегрів. Судіть самі: волосяний покрив і так утримує ендогенне, тобто внутрішнє тепло організму - а тут ще й зовні сонечко припікає так, що того й гляди закипишь у власній шкурі. Особливо важко доводиться великим тваринам начебто буйволів, носорогів і слонів. Адже, як ми пам'ятаємо, тіло практично на 90 відсотків складається з води, яка остигає дуже повільно.
Виходить, що нагревшийся за день слон за ніч навіть толком не встигає охолонути - надто вже багато води в його організмі. А адже з ранку йому знову доводиться приймати сонячні ванни. А ще у слонів занадто маленька поверхня тіла по відношенню до обсягу, так що все те тепло, що утворюється в надрах велетенського тіла, просто не встигають розсіятися в просторі. Не дивно, що для того, щоб уникнути теплового шоку, гігантам африканських саван доводиться подовгу лежати в багнюці, валятися в пилу (яка є аналогом сонцезахисних кремів) і випивати не менше 300 літрів води в добу (хоч яке, а все ж охолодження).
Однак у слонів є і деякі фізіологічні пристосування, що допомагають їм вижити в такому кліматі, де температура повітря може перевищувати 50C. Наприклад - величезні вуха, пронизані мережею кровоносних судин. Саме в них кров швидше охолоджується і, отже, охолоджує і весь організм. Ну і, звичайно ж, шерсть у тропічних гігантів вельми і вельми рідкісна - можна сказати, що функції теплоізоляції вона вже не несе.
Проте чому ж шерсть у слонів не зникла зовсім? Зоологи з Прінстонського університету(США) вирішили з'ясувати це питання. Вони, працюючи з африканськими саванными слонами (Loxodonta africana), виміряли, скільки тепла випромінює поверхня шкіри слона з волосками і без них. При цьому враховувалося все - і щільність волосків на шкірі, і температура і вологість повітря, і навіть швидкість вітру (якщо такий був). В результаті дослідники виявили дивовижну річ - виявляється, шерсть не тільки не заважає слонам виділяти зайве тепло, але навіть допомагає робити це!
Згідно з даними їх дослідження, тепловіддача з шкіри, поросла шерстю, була більше на 5-20 відсотків в залежності від швидкості вітру, ніж з такою без шерсті. Цікаво, що максимум тепловідведення спостерігався в тих умовах, коли вітру не було або він був зовсім слабким, а вологість повітря - найнижчою. Виходить, що шерсть дійсно допомагає гігантам віддавати зайве тепло навколишньому повітрю. Проте яким чином це відбувається?
Зоологи припускають, що волоски на тілі слонів можуть працювати як тепловідводі інструменти. Вони збирають піднімає від шкіри жар, після чого виділяють його в повітря. Ну, а оскільки навіть рідкісні волосся все одно сильно збільшують площу поверхні тіла, то і тепло розсіюється більш ефективно. Можна сказати, що саме рідкісна шерсть і робить співвідношення обсягу слона до його поверхні таким, що все надлишкове тепло видаляється досить швидко.
Був виявлений і ще один цікавий факт. Як відомо, чим сильніше дме вітер, тим краще охолоджується те, що він охолоджує. Так ось, виявляється, у самої поверхні шкіри, навіть якщо вона гола, швидкість вітру значно сповільнюється. Ну, а волосся переносить тепло набагато далі від поверхні, тобто в ту область, де вітер дме сильніше - відповідно, і тепловіддача йде ефективніше.
Крім того, вченим на прикладі шкіри саванных слонів вдалося з'ясувати, коли шерсть перестає зберігати тепло і починає охолоджувати тіло. Виявляється, це відбувається при щільності волосків менше 30 штук на квадратний сантиметр. Ну, а у слонів ж ця величина дорівнює 0,1 на квадратний сантиметр - тобто значно нижче, ніж потрібно. Саме тому перегрів їм не страшний - скільки б не нагрівався повітря навколо, їх рідкісна шерсть завжди буде працювати не як "утеплювач", а як холодильник.
Автори впевнені, що, судячи з усього, слони початково, тобто з самого початку появи групи були редкошерстными тваринами. Це схоже на правду - дійсно, хоботні формувалися в жарких регіонах планети. І лише після, коли ці гіганти перед льодовиковими періодами заселили помірні зони, відбулося їх "заростання". Саме таким чином і з'явився потужний волосяний покрив у мамонтів, який уже не прохолоджував, а зігрівав. Ну, а хоботні тропіків так і залишилися "неопушеними" - для нормального життя їм цілком вистачало рідкісної щетини...