Способы адаптации животных к климату

За миллионы лет эволюции животные приспособились к жизни в различных климатических условиях. Способы адаптации животных подразделяются на физиологические (подкожная жировая прослойка, отложение запасов питательных веществ, связывание метаболической воды для перенесения неблагоприятных условий) и отологические, проявляющиеся в различных защитных реакциях (прятание в порах, миграции). Некоторые животные впадают в спячку, другие мигрируют, когда становится слишком жарко или слишком холодно.

Птицы и млекопитающие — теплокровные животные. Постоянную температуру тела они поддерживают, расщепляя жиры или углеводы. Чтобы оставаться активными холодной зимой, они должны постоянно питаться. Перья, мех и жир помогают сохранять тепло в холодном климате, а потоотделение и частое дыхание — справляться с жарой. Все другие животные, включая рыб и рептилий, холоднокровные, температура их тела зависит от окружающей среды. Для поддержания постоянной температуры они должны находиться под солнечными лучами или прятаться от них.

Теплые влажные тропики изобилуют различными видами животных, но и полярные районы, пустыни и горные вершины также обитаемы, несмотря на суровые условия жизни. Малочисленность видов, населяющих высокие широты, компенсируется за счет значительной плотности популяций.

Дом в снегу. Кровеносная система полярного медведя приспособлена для сокращения потерь тепла. Плотный мех, который есть даже на ступнях, обеспечивает изоляцию от холода. Слой подкожного жира защищает животное от потери тепла при погружении в ледяную воду.

Длинные и короткие. Размеры и форма тела теплокровных животных зависят от условий их обитания, У зайца-беляка лапы и уши короче, чем у зайцев и кроликов, живущих в теплом климате. С меньшей поверхностью тела легче переносить морозы. Пальцы на лапах широко расставлены, что позволяет легко передвигаться по мягкому снегу, цвет шкуры зимой становится белым, а летом коричневым, что круглый год обеспечивает маскировку. У калифорнийского и антилопового зайцев, живущих в субтропиках, длинные ноги и уши повышают теплоотдачу организма в жаркие дни.

Маскировка. Песцы хорошо приспособились к полярному климату и остаются активными в зимний период. Их пушистый мех, на 70 % состоящий из теплого подшерстка, уменьшает потери тепла и круглый год обеспечивает маскировку. У большинства песцов зимой мех пушистее и белее, а летом он становится менее густым и коричневеет. У некоторых песцов, живущих вблизи океанов, мех зимой голубовато-серого цвета, а летом — шоколадно-коричневым.

Зарыться. Муравьед — ночной охотник. Днем он спит в своей норе, пережидая жару, а ночью поедает муравьев и термитов. Большие уши помогают ему регулировать температуру тела.

Побеждая жару.Несмотря на свое название, пустыня достаточно плотно населена. Главные неблагоприятные факторы здесь — чрезмерная жара и нехватка воды, поэтому животные должны были выработать приспособления, чтобы поддерживать температуру тела на приемлемом уровне и ограничивать потери воды организмом. Такие приспособления включают в себя содержание минимального количества жидкости в продуктах жизнедеятельности, наличие защечных мешочков для запасов пищи, рытье нор, впадение в спячку в наиболее жаркий период, ночную охоту и др. Эта пустынная гадюка (фото наверху) поджидает добычу, замаскировавшись в обжигающем песке пустыни Намиб.

Главное — никуда не торопиться.Ленивцы живут в тропических дождевых лесах. Большую часть времени они спят или едят. Чтобы ограничить выработку тепла, они мало двигаются и имеют очень медленный обмен веществ. Во влажном климате на их шерсти поселяются водоросли, обеспечивая защитную окраску от хищников — орлов и ягуаров. Ленивцы редко спускаются на землю и неуклюже передвигаются на четырех лапах.

Человек и погода

Человек — теплокровное существо. Ему необходимо поддерживать постоянную температуру тела около 37 °С. Значительное ее повышение может привести к обезвоживанию организма и смертельно опасной гипертермии. Чрезмерное понижение может закончиться обморожением и гипотермией, также представляющей смертельную опасность.

В теплом климате терморегуляция заключается в повышении притока крови к конечностям. При жаре или во время физических нагрузок начинается потоотделение, и кожа за счет испарения пота охлаждается. Чтобы привыкнуть к умеренному климату, человеку требуется всего неделя. За это время секреторные и циркуляционные механизмы начинают работать эффективно.

В холодном климате организм человека сохраняет тепло, сужая подкожные кровеносные сосуды. Это приводит к дрожи, которая способствует выработке дополнительного количества тепла путем повышения обмена веществ. Но в целом мы плохо переносим холод. Нам необходим защитный микроклимат из слоев одежды, теплых укрытий и дополнительного обогрева. Во все времена люди прилагали усилия, чтобы создать себе комфортные условия жизни.

Потоотделение. Физические упражнения активизируют обмен веществ и приводят к повышенному потоотделению. Пот испаряется, и температура кожи понижается. В экстремальных условиях организм человека может терять до 4 л жидкости в час.

Одет по погоде. Традиционный способ охоты на морских животных и крупную рыбу у народов Севера при помощи гарпуна (метательного орудия в виде копья на длинном тросе). Одежда охотника, защищающая от сильных морозов, изготовлена из шкур карибу.

Охлаждающие железы.Потовые железы расположены в подкожной жировой клетчатке. Через потовые протоки пот выделяется на поверхность кожи. Охлаждение организма происходит за счет его последующего испарения.

Практичная крыша.В странах, где снежная зима, дома традиционно строят с покатой крышей, чтобы снег не накапливался, а скатывался вниз.

Естественная изоляция. Жители Туниса, чтобы защититься от дневной жары, сооружают жилища в земле. Она медленно нагревается и медленно остывает, выступая в роли изолятора и защищая людей от дневной жары и ночного холода.

Экстремальная высота. Условия жизни в горах многим людям могут показаться экстремальными. На высоте 3440 м в воздухе содержится всего 2/3 кислорода от его количества на уровне моря. Здесь нужно чаще дышать. У некоторых людей, живущих высоко в горах, повышен уровень гемоглобина в крови. Это помогает восполнять недостающий кислород. Люди привыкают к разреженному воздуху, но выше 5000 м постоянно жить не могут. Кроме того, в горах надо приспособиться к более низким температурам и сухому воздуху. Горный воздух в силу своей разреженности удивительно чистый, в нем не содержится тяжелых газов, которые из-за высокой плотности оседают внизу.