Биология/8. Физиология человека и животных

 

 

Рязанцев Р.А. , Фесенко И.В., Новиков М.А.,  Россихин В.В.

ЭВОЛЮЦИОННЫЕ ПРИСПОСОБИТЕЛЬНЫЕ  МЕХАНИЗМЫ В ЖИВОТНОМ МИРЕ

Национальный технический университет «ХПИ», г. Харьков

 

Изучение биологического мира приносит всё новые факты, доказывающие  оптимальность  приспособительных возможностей животных и растений.

К примеру, ИМПЕРАТОРСКИЙ пингвин плывет под водой, подобно торпеде, а затем так же стреми­тельно выскакивает на лед, что вызывает удивление наблюдателей.

Оказалось, что у им­ператорских пингвинов между пе­рьев задерживается воздух. Это не только защищает птиц от переох­лаждения, но и позволяет им дви­гаться в два-три раза быстрее.

Морские биологи предположили, что пингвинам по­могают крошечные пузырьки воз­духа, которые выпускает их перье­вое одеяние. Эти пузырьки снижают трение на поверхности перьев пин­гвина, позволяя ему развить боль­шую скорость.

Интересно, что инженеры уже давно пытаются увеличить ско­рость кораблей с помощью пузырь­ков воздуха, которые снижают тре­ние корпуса о воду. Однако инженеры признают, что дальнейшие иссле­дования в этом направлении затруднены, так как очень непросто сымитировать «сложнейшее опере­ние пингвина с помощью созданных человеком пористых мембран и се­ток».

Второй пример. Стран­ствующий альбатрос. ПТИЦЫ могут парить в воздушных пото­ках, прилагая минимум усилий. Стран­ствующий альбатрос — чемпион среди пла­неристов. При размахе крыльев 3,4 метра и весе около 8,5 килограмма эта птица может преодолевать тысячи километров, практи­чески не затрачивая энергии! Секрет ее ма­стерства кроется как в анатомических осо­бенностях, так и в технике планирования.

Во время полета альбатросы задействуют особые сухожилия, которые фиксируют крылья и удерживают их в расправленном виде. При этом птицы со­всем не затрачивают мышечных усилий. Другой секрет их летного искусства связан с умением ловить океанские ветра.

Альбатросы взмывают ввысь, развора­чиваются в сторону ветра и планируют вниз, повторяя этот цикл раз за разом. Та­кой маневр позволяет птицам набирать скорость, компенсируя силу сопротивле­ния. Только недавно с помощью приборов слежения с высокой разрешающей способ­ностью и особого программного обеспече­ния была разгадана эта тайну птичьего полета. Оказалось, что альбатросы ис­пользуют энергию ветра, когда набирают высоту, летя против ветра, а потом в верх­ней части описываемой дуги разворачива­ются и летят по ветру. По словам ученых, «извлечение энергии» из ветра происходит «равномерно и непрерывно». В результате птицы могут часами парить над гребнями волн, не шелохнув крыльями!

Эти наблюдения ученых помогут инжене­рам создать более  топливосберегающие летательные аппараты, возможно даже с тягой без использования двигателя.

Удивляет холодостойкий мозг арктического суслика. КОГДА животные впадают в спячку, температура их тела понижается. Арктические сус­лики оказались в этом рекордсменами. Температура их тела опускалась почти до минус трех градусов по Цельсию! В таких условиях их мозг, ка­залось бы, должен замерзнуть. Возникает вопрос - как же суслики выживают?

Каждые две-три недели в период спячки арктический сус­лик вздрагивает и ворочается, при этом температура его тела повышается до нормальной (36,4 градуса по Цельсию) и держится в течение 12—15 часов. По мнению исследователей, благодаря этому короткому «подогреву» мозг животного выживает. Кроме того, в процессе спячки температура головы арктического сусли­ка остается немного выше температуры остальных частей его тела. Во время ла­бораторных экспериментов температура шеи сусликов не опускалась ниже 0,7 гра­дуса по Цельсию.

Когда зверьки выходят из спячки, их мозг примерно за два часа возвращается к нормальной деятельности. По некото­рым данным, после спячки мозг сусликов работает еще лучше. Это открытие пора­зило исследователей. Они сравнивают этот про­цесс с новой порослью, появляющейся че­рез несколько дней на месте лесного по­жарища.

Исследователи надеются, что наблюде­ния за арктическими сусликами помогут им лучше изучить потенциал человеческо­го мозга. Их цель — научиться предотвращать поражение клеток и даже вос­станавливать их при болезни Альцгеймера и других заболеваниях мозга.