Биология 

Животните в екстремни условия: Адаптации на ендотермични бозайници към гореща и студена околна среда

Автор: Катрин Димитрова

Резюме:

Разпределението на видовете е ограничено от различни фактори на околната среда, и за да се справят със стреса на средата животните развиват разнообразни видове адаптации. Адаптацията е развитие на подобрени способности за оцеляване и репродукция в специфична среда на живот. Този процес на модификация е необратим, тъй като се проявява в продължение на стотици или хиляди поколения. Науката вярва, че адаптацията е еволюционен отговор, предизвикан от естествения подбор.

Фиг. 1. Примери на два вида лисици (лисица Фенек (Vulpes zerda) и Арктическа лисица (Vulpes lagopus)) адаптирали се към пустинни и арктически местообитания.
Фиг. 1. Примери на два вида лисици (лисица Фенек (Vulpes zerda) и Арктическа лисица (Vulpes lagopus)) адаптирали се към пустинни и арктически местообитания.

Температурата влияе на всички нива на биологичната организация на животните. Ендотермичните (или още наричани топлокръвни) животни получават телесната си топлина от вътрешни метаболитни реакции и поддържат сравнително постоянна телесна температура. Ендотермията обаче е изключително енергетично скъпа и успехът на ендотермите до голяма степен зависи от правилното тергморегулиране и наличието на големи количества кислород. Успехът на ендотермите може да бъде подложен на изпитание от физиологичните стресови условия на околната среда, които съществуват в различните местообитания. Ендотермите, живеещи в пустините, рискуват да са хипертермични и трябва да разчитат на изпаряване на водата в среда на засушаване, за да се терморегулират. Топлокръвните животни, обитаващи изключително студена среда, в която хранителните им ресурси могат да бъдат ограничени, трябва да използват значителна енергия, за да останат топли. Въпреки тези предизвикателства, топлокръвните бозайници успешно обитават тези две местообитания благодарение на физиологичните си адаптации.

Ключови думи: Адаптации, ендотерми, екстремни условия, бозайници, пустини, сухи савани, Арктика, Арктическа тундра, Арабска камила, Газела на Томсън, Арктическа лисица, Гренландски тюлен, Нарвал, оцеляване

 

Животът в пустините и сухите савани

Фиг. 2. Пустинята Сахара (ляво) и суха савана в Африка (дясно).
Фиг. 2. Пустинята Сахара (долу) и суха савана в Африка (горе).

Гореща и суха пустиня – това е среда, в която валежите са толкова редки, оскъдни и променливи, че оказват голямо влияние върху биологичната производителност. В много от случаите сухите савани са близки на пустините, поради високите температури на въздуха, но те са и по-влажни местообитания. В сухите савани, както и в пустините, водата е доминиращ фактор, който контролира биологичните процеси, ето защо животните трябва да поддържат подходящ воден баланс. В много пустини недостигът на вода се комбинира с високите температури на въздуха и земната повърхност, както и интензивната слънчева радиация, което създава предизвикателна среда за ендотермичните бозайници. Критичен проблем за ендотермите, живеещи в пустините, е свързан с това да се справят с топлината, тоест животните не трябва да изпадат в хипертермия. Температурата в пустините често надвишава телесната температура на повечето ендотерми, обитаващи тази среда на живот. Следователно, тези животни са изправени пред предизвикателството да изнесат топлина извън тялото срещу темепратурния градиент, и единственият наличен механизъм за това е охлаждане чрез изпарения.

 

Арабска камила (Camelus dromedaries)

Фиг. 3. Арабска камила (Camelus dromedaries).
Фиг. 3. Арабска камила (Camelus dromedaries).

Камилата, бидейки голям ендотермичен бозайник, е известен пример за издръжливо пустинно животно. Арабската камила (Camelus dromedaries) обитава Арабската и Сахарската пустини и има способността да оцелява при температури до 55°C през деня и минусови температури през нощта.

Камилите са способни да издържат до 30% загуба на вода, докато хората могат да понесат загуба до 12%. Камилата може да изпие до 200 литра (или около 30% от собственото си тегло) само за 3 минути, за да възстанови недостига на вода. Губейки течност от тъканите си, вместо кръв, тези животни имат способността да намаляват кръвообращението си, без да влияят върху вискозитета на кръвта. Това позволява обемът и съставът на кръвта да останат относително непокътнати. Този механизъм дава възможност на камилите да понасят до 27% дехидратация и да избегнат смъртта от топлинен удар. За да предотврати бързото разреждане на кръвта по време на рехидратация, камилата съхранява големи количества питейна вода (до 24 часа) в червата си. В допълнение към това, камилите притежават специални червени кръвни клетки, които си силно резистентни на потенциалния осмотичен шок, съпровождащ промени в съдържанието на телесната вода.

Четете повече тук!

Добави коментар

Извести ме
avatar

Related posts

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close