• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.04.2023, 10:35
Сергей Васильев
4 538

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
Предстоящие мероприятия
7 июля, 08:37
Игорь Гришков

Единственная генетическая замена в иммунном белке сделала человека более уязвимым к раку по сравнению с приматами. Эта мутация позволила опухолям отключать важный механизм защиты иммунной системы, что объяснило неэффективность некоторых видов иммунотерапии. Зная это, получится сделать лечение солидных опухолей эффективнее.

7 июля, 12:40
ПНИПУ

Сегодня в России для выработки электроэнергии эксплуатируется более 300 газотурбинных электростанций. Такие станции, например, как ГТЭС-25П, при сжигании ископаемого топлива выделяют колоссальное количество углекислого газа. Его повышенные концентрации в атмосфере вызывают парниковый эффект и приводят к глобальному потеплению. Ежегодные выбросы одной такой электростанции составляют 1,3 миллионов тонн, а суммарно по стране — почти 400. Поэтому остро стоит вопрос внедрения новых мероприятий и технологий для решения этой проблемы. Ученые Пермского Политеха предложили перспективный способ снижения углеродного следа при эксплуатации газотурбинных электростанций. Подход позволит на 45% сократить вредные выбросы и в тоже время получить полезный химический продукт — диметиловый эфир.

7 июля, 12:12
Юлия Тарасова

Новое исследование показало, что учащиеся вузов с более выраженными чертами нарциссизма, макиавеллизма, психопатии, а также материализма могут быть сильнее предрасположены к академическому обману и злоупотреблению нейросетями при выполнении учебных заданий.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

4 июля, 11:27
НовГУ

Исследование НовГУ показало, что атлетическая гимнастика — один из самых эффективных способов борьбы с ожирением, в отличие, например, от бега. Тренировки с отягощениями не только помогают сжечь жир, но и укреплять мышцы, при этом щадя суставы и сердечно-сосудистую систему. Назван и оптимальный комплекс упражнений для таких людей: три силовые тренировки в неделю по 40–90 минут.

7 июля, 12:12
Юлия Тарасова

Новое исследование показало, что учащиеся вузов с более выраженными чертами нарциссизма, макиавеллизма, психопатии, а также материализма могут быть сильнее предрасположены к академическому обману и злоупотреблению нейросетями при выполнении учебных заданий.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

[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