Запазете калориите си за наука
Как да не загубим твърде много енергия, когато е студено? Стратегиите, възприети от животни, поединично или на групи, се възползват от елементарните физически закони.
В рояк пчели през зимата царицата се радва на тропически температури около 35 ° C. Когато са изложени на студа, пчелите в периферията на роя действат като топлоизолатори, докато пчелите по-нататък в центъра махат с крила, за да генерират топлина. Кривата показва температурния профил по права линия, пресичаща рояка направо.
Бозайниците и птиците се опитват да поддържат постоянна телесна температура. Залогът е труден за задържане, когато температурата на околната среда спадне, независимо дали е за цяла зима или обикновена нощ. Как да се направи ? Намаляването на метаболизма или прегрупирането са част от решенията. Да видим защо.
На плажа, през лятото, се чувстваме добре по бански. Външната температура е такава, че топлината ни в идеалния случай се евакуира. От една страна, нашите клетки „изгарят“ храната, която ядем, и отделят енергия, главно под формата на топлина. От друга страна, ние обменяме енергия с околната среда или чрез радиация, или чрез термична конвекция. Разменената мощност обаче е пропорционална на разликата между телесната температура и околната температура.
Намалете метаболизма
Заседналият човек се нуждае от около 2200 килокалории на ден, което отделя топлинна мощност от около 100 вата. Това съответства на малко повече от един ват на килограм и загуба на маса от около двадесет грама мазнини на час: не губите много тегло, като не правите нищо. !
При около 25 ° C производството и загубата на топлинен баланс се изчерпват. За разлика от това, при по-ниски температури загубите надвишават топлината, произведена от нормалния метаболизъм на човешкото тяло. Индивидът трябва да се адаптира, в противен случай ще му стане студено. Хората могат да се обличат или да включат нагревател, но какво да кажем за топлокръвните животни ("хомеотерми", по-точно) в ситуация на термичен дисбаланс? ?
Първо, малките животни са в неравностойно положение в сравнение с големите. Защото колкото по-малък е размерът им, толкова по-голям е техният метаболизъм, следователно топлинната мощност на единица
маса, е висока. И така, деветкилограмов лебед-тръбач издава два вата на килограм, врана тежи един килограм, пет, врабче тежи 30 грама, 16, птица муха от четири грама, 75.
В резултат на това загубите на маса са пропорционално по-високи от тези при хората. Експерименти, проведени върху червеноглави чинки (Amadina ery
throcephala) са показали, че птицата губи 2,5 грама през нощта или повече от десет процента от своята маса. За да компенсира тази загуба, животното прекарва по-голямата част от времето си в хранене: мухата птица преминава от едно цвете на друго, мишката гризе и т.н. Между другото, разбираме защо не можем да намерим топлокръвно животно с размерите на насекомо: би трябвало да се храни повече от 24 часа на ден. !
Този контекст обяснява защо дори временно охлаждане може да има драматични последици. Увеличаването на топлинните загуби изисква еквивалентно увеличаване на метаболитната активност, което означава да ядете повече или, когато храната е оскъдна, да губите маса. Измерванията при контролирани условия показват, че врабче, изложено на температура от 0 ° C, удвоява енергийната си консумация в сравнение с температура от 20 ° C.