• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.04.2023, 10:35
Сергей Васильев
4,5 тыс

Ученые объяснили, почему самые крупные животные движутся так медленно

❋ 5.4

Чем больше размеры тела, тем ниже отношение его площади к объему. Это затрудняет выведение лишнего тепла из организма и заставляет крупных животных двигаться замедленно в сравнении с существами умеренных размеров. Такая зависимость характерна для всех — бегающих, плавающих, летающих — и может проявляться все сильнее по мере продолжения глобального потепления.

©Megan Coughlin / Автор: Caristania Fabricius

Время от времени слоны и другие массивные животные способны развивать весьма впечатляющую скорость. Однако, как правило, их движения плавны и будто замедлены. Независимо от способа перемещения — будь то бег, плавание или полет, такие крупные существа не столь быстры, как животные меньших размеров. Немецкие биологи связали это с трудностями выведения тепла из большого тела. Их статья опубликована в журнале PLoS Biology.

Используя прошлые исследования, Александр Даер (Alexander Dyer) и его соавторы составили базу данных о максимальной скорости более чем для 500 видов животных. В расчет принимались только живущие на воле и активно перемещающиеся существа разных групп, от насекомых до млекопитающих, включая слонов и китов. Обнаружилось, что эта скорость увеличивается до того момента, когда масса животного достигает приблизительно тонны, после чего выходит на плато, а далее начинает спадать.

Ученые рассмотрели разные факторы, которые могут приводить к такому эффекту. Оказалось, лучше всего с реальными данными согласуется модель, связывающая скорость с тепловыведением. Около 70 процентов всей энергии, которая расходуется мускулами при сокращении, рассеивается в виде тепла. Его избыток грозит организму смертельно опасным перегревом, требуя постоянного охлаждения.

Крупным животным делать это намного сложнее: отведение тепла происходит через поверхность, площадь которой растет пропорционально квадрату линейных размеров, тогда как объем, в котором и генерируется тепло, — пропорционально кубу. Поэтому отношение площади тела к его объему неизбежно падает с увеличением массы животного, а избавление от лишней температуры становится все большей проблемой.

Она актуальна не только для сухопутных, но и для морских животных, невзирая на то, что они окружены водой, которая обладает огромной теплоемкостью и могла бы легко остудить тело любых размеров. Это связано с наличием у них мощной теплоизоляции, затрудняющей ток энергии через поверхность и позволяющей сохранять нормальную температуру в периоды покоя.

Летающих животных подобной массы не существует, однако в далеком прошлом некоторые из них — например, птерозавры — достигали весьма приличных размеров. Возможно, для отведения тепла у них развивались мощные выросты на голове, предполагают авторы новой работы.

Кроме того, они отмечают, что с учетом этих данных нынешнее изменение климата представляет для крупных животных особую угрозу. В условиях глобального повышения температуры выведение лишнего тепла становится все более затруднительным. Это может заставить их двигаться еще более замедленно и постепенно переходить к ночному образу жизни.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
8 апреля, 02:43
Максим Абдулаев

Международная команда палеонтологов развенчала статус окаменелости Pohlsepia mazonensis, которая с 2000 года считалась древнейшим осьминогом на земле. Сканирование выявило внутри породы скрытый зубчатый аппарат (радулу). Его строение показывает, что перед учеными не осьминог, а окаменевшие остатки сгнившего наутилуса. Это открытие сдвигает появление первых осьминогов на 150 миллионов лет вперед и заставляет пересмотреть молекулярные часы эволюции головоногих.

7 апреля, 11:28
Игорь Байдов

Космическая обсерватория «Эйнштейн» зарегистрировала необычный рентгеновский сигнал, энергия которого оказалась сопоставима с энергией гамма-всплеска. Проанализировав эти данные, группа астрономов предположила, что стала свидетелем «грязного взрыва» — типа релятивистского выброса при коллапсе массивной звезды, предсказанного более 30 лет назад. Если выводы подтвердятся, это поможет лучше понять механизмы гибели массивных светил.

7 апреля, 16:41
ФизТех

Ученые из лаборатории физики ускорителей МФТИ, с коллегами из НТЛ «Заряд» (Новосибирск) и Объединенного института ядерных исследований (Дубна) предложили практические схемы так называемых сибирских змеек — специальных магнитных систем, позволяющих сохранять поляризацию протонного пучка при его ускорении в Нуклотроне, ключевом элементе российского ускорительного комплекса NICA.

5 апреля, 15:48
Александр Березин

Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.

8 апреля, 02:43
Максим Абдулаев

Международная команда палеонтологов развенчала статус окаменелости Pohlsepia mazonensis, которая с 2000 года считалась древнейшим осьминогом на земле. Сканирование выявило внутри породы скрытый зубчатый аппарат (радулу). Его строение показывает, что перед учеными не осьминог, а окаменевшие остатки сгнившего наутилуса. Это открытие сдвигает появление первых осьминогов на 150 миллионов лет вперед и заставляет пересмотреть молекулярные часы эволюции головоногих.

3 апреля, 11:12
Максим Абдулаев

Японские экологи непрерывно измеряли напряжение внутри 37 диких грибов и зафиксировали между ними направленный обмен электрическими сигналами. Локальный полив земли рядом с одним плодовым телом вызвал мгновенный всплеск передачи информации по всей подземной сети. Этот коммуникационный процесс объединил в единую структуру даже генетически чужеродные организмы.

19 марта, 10:58
Игорь Байдов

В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.

19 марта, 12:41
Игорь Байдов

Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.

5 апреля, 15:48
Александр Березин

Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно