крайние типы адаптации к тропическому И ПОЛЯРНОМУ КЛИМАТУ

Климатические особенности Арктики и Антарктики с чрезвычайно низкой среднегодовой температурой, крайне продолжительной зимой и совсем коротким летом созда­ют совершенно особые условия существования гомойо­термных организмов.

Таблица 13

Температура тела полярных млекопитающих и температура среды

(по Hesse, 1924)

Постоянство температуры тела у некоторых полярных видов даже в условиях сильных холодов (до —25° С) бы­ло обнаружено в работе с песцами и лисицами (Ольнян­ская и Слоним, 1947); при этом оказалось, что теплопро­дукция (газообмен) в условиях значительного охлажде­ния не повышается. Слабое повышение газообмена при охлаждении на фоне несколько снижающейся температу­ры тела было обнаружено у серой крысы (пасюка) в ус­ловиях Заполярья — Кольский полуостров (Руттенбург, 1950, 1953).

Рис. 49. Изменения газо­обмена и температуры тела при разных темпера­турах среды у арктиче­ских млекопитающих (по Ольнянской и Слониму, 1947). / — песец белый; // — песец голубі й; /// — заяц-беляк; /V — заяц- русак:

а — температура тела (°С), б — потребление кислорода {мл)

Заполярья. Пределы выживаемости некоторых млекопи­тающих и птиц при низких температурах видны из табл. 14.

Таблица 14

Выживаемость некоторых животных при низких температурах (по Hart a. oth., 1957)

Продолжительность выживания при интенсивном ох­лаждении зависит главным образом от теплоизоляции, создаваемой шерстным и перьевым покровом животных. От этой теплоизоляции в значительной мере зависит и интенсивность повышения обмена веществ при охлажде­нии.

Очень низкая температура критической точки обна­ружена у горного козла (Creamnos americanus) на Аляс­ке (Krogh a. Monson, 1954). При температурах среды от 20 до —20° С газообмен оставался постоянным, при

— 30° С наблюдалось повышение его на 23%. а при

— 50° С потребление кислорода повысилось на 30%. Тем­пература — 20° С является средней для обитания этого животного.

На основании ряда исследований Шоландером пред­ложена схема (рис. 50) изменений теплопродукции у тропических и арктических млекопитающих и птиц. Эта схема показывает, что у устойчивых к холоду гомойо­термных организмов теплопродукция с понижением тем­пературы среды нарастает очень медленно.

— 10° С. Интенсивная химическая терморегуляция (по существу приближающаяся к величинам вершинного обмена — metabolisme de sommet) быстро приводит к ис­тощению энергетических ресурсов и к гибели (Scholander a. oth, 1950).

У тропических видов — обезьян н хищных наблюдает­ся ряд особенностей химической терморегуляции и ее взаимоотношений с физической, а также ряд особеннос­тей теплоотдачи (Слоним и Щербакова, 1935; Слоним, 1937, 1941, 1952). Так, например, у представителей тропи­ческих и субтропических хищных —шакалов, динго — была обнаружена более высокая температура критичес­кой точки, свидетельствующая о том, что полное выклю­чение химической терморегуляции наблюдается при более высокой температуре внешней среды. На рис. 37 приве­дены эти данные, полученные для домашней собаки, ша­кала и динго, содержавшихся на протяжении нескольких

Рис. 50. Терморегуляция и тер­мочувствительность арктических и тропических млекопитающих и птиц. Критические градиенты (термочувствительность) и на­клон кривой зависят от произ­ведения основного обмена и об­щей термоизоляции тела (по Scholander и сотр., 1950)

месяцев в одинаковых температурных условиях. На этих же объектах обнаружено, что интенсивность химической терморегуляции у тропических форм ниже, чем у обита­телей умеренного климата. Например у шакала — обита­теля субтропиков процент изменений обмена веществ при переходе от 10 к 25°С составляет около 4%, тогда как у собаки (с одинаковой примерно длиной шерсти) достига­ет 7%. То же имеет место и у тропической собаки динго.

Подобные же данные получены при сравнении обезь­ян— павианов и гамадрилов — обитателей плоскогорий Эфиопии (200 м н. у м.) и обезьян-макак (резус и ла- пундер).

Следует отметить, что критическая точка лучше выра­жена у животных, обладающих механизмом полипноэ. В этом случае пониженная, по сравнению с низкими температурами, теплопродукция при дальнейшем повы­шении температуры среды или при увеличении длитель­ности экспозиции сразу возрастает (Слоним, 1952). Так обстоит дело у всех хищных, жвачных (Brody, 1945), гры­зунов и насекомоядных (Веселкин, 1945; Слоним, 1952). У животных, обладающих потоотделением, например обезьян, лошади и у человека, критическая точка заменя­ется зоной постоянного уровня обмена, отражающего включение сначала сосудистой, а затем и потоотделитель­ной реакции. На рисунке 51 приведены данные, получен­ные для разных видов обезьян. Проявление критической точки при разных температурах среды обусловлено тем, что непосредственно перед включением полипноэ обмен веществ более или менее длительное время оказывается пониженным. Это явление так называемой второй хими­ческой терморегуляции было описано (Kestner, 1924) и подробно изучено на разных видах (Слоним и Щербако­ва, 1938; Слоним, 1952). У тропических форм это пониже­ние обмена при высоких температурах выражено лучше, чем у нетропических, что можно наблюдать у шакалов, динго, обезьян-макак. Вторая химическая терморегуля­ция, как правило, особенно хорошо выявляется при дли­тельном умеренном нагревании, и это ограничение про-

Рис. 51. Химическая терморегуляция и тем­пература тела у низших обезьян (по Слони­му и Щербаковой, 1940). / — павианы-га­мадрилы; II — павианы-анубисы; III — ма­каки-резусы; IV — макаки-лапундеры. По оси ординат слева — О₂ (мл!мин), справа — температура тела; по оси абсцисс — темпе­ратура среды (°С):

1 — температура тела, 2 — потребление О₂

дукции тепла, несомненно, имеет большое значение и в процессе осуществления животным мышечной деятель­ности.