Очевидно, что в северных широтах необходима более совершенная терморегуляция, так как здесь имеются четкие сезонные изменения температуры и увеличивается разность между температурой тела животных и температурой среды по мере увеличения широты. И действительно, было показано, что в относительном выражении у арктических (песец, эскимосская собака, белый медведь) млекопитающих кривые терморегуляции более пологи, а оптимальная точка сдвинута в сторону более низких температур по сравнению с тропическими видами (человек, ленивец, крыса, каоти) (Schelander et al., 1950). Сходные наблюдения имеются и для птиц (Yarbrough, 1971). Данные Шолендера и др. (Schölander et al., 1950) вошли во многие руководства и монографии по сравнительной физиологии и не вызывают сомнений. Но они получены при сопоставлении разных отрядов и, следовательно, могут определяться не только условиями жизни животных, но и видовыми особенностями терморегуляции. Необходимо было, поэтому, провести сопоставление кривых терморегуляции у представителей более мелких таксонов,
что и было сделано (Владимирова, Зотин, 1989). Проведенные этими авторами расчеты для нескольких отрядов млекопитающих представлены в табл.47. Как видно из этой таблицы, у сумчатых умеренной мера надежности несколько возрастает, а оптимальная точка терморегуляции уменьшается по сравнению с тропическими и субтропическими видами. Для этих животных, следовательно, не выявляется четкая зависимость показателей, характеризующих совершенство терморегуляции от широтного местообитания. В остальных отрядах, представленных в табл.47, эта зависимость выявляются значительно заметнее: у северных видов надежность терморегуляции и ширина термонейтральной зоны больше, чем у южных. Особенно сильно сдвигается в сторону низких температур оптимальная точка у субарктических млекопитающих (табл.47). Это хорошо согласуется с условиями жизни субарктических и арктических млекопитающих, у которых постоянство температуры тела должно сохраняться в условиях низких и, иногда, сверхнизких температур. Сдвиг оптимальной точки, расширение зоны оптимальности и увеличение экономичности химической терморегуляции позволяют млекопитающим, живущим в холодных поясах Земли, затрачивать на поддержание постоянства температуры тела меньше энергии, чем у видов того же отряда умеренного или жаркого климата.
Таблица 47
Основные показатели, характеризующие кривые терморегуляции у млекопитающих, живущих в разных климатических зонах: МT - сопоставимая
мера надежности, рT (°С) - оптимальная точка (Владимирова, Зотин, 1989),
Таксон | Климатическая зона | МT | Рт | n |
Отряд Marsupialia | Тропики | 0.055 | ||
Субтропики | 0.051 | 34.7 | ||
Умеренная | 0.056 | 32.4 | ||
Отряд Lagomorpha | Субтропики | 0.109 | 32.8 | |
Умеренная | 0.185 | 26.5 | ||
Субарктика | 0.151 | 13.6 | ||
Отряд Rodentia |
Подотряд Sciuromorpha | Тропики | 0.062 | 32.9 | |
Субтропики | 0.068 | 34.0 | ||
Умеренная | 0.099 | 32.6 | ||
Субарктика | 0.160 | 21.7 | ||
Подотряд Myomorpha | Тропики | 0.074 | 33.0 | |
Субтропики | 0.093 | 33.3 | ||
Умеренная | 0.119 | 31.2 | ||
Субарктика | 0.125 | 24.2 | ||
Отряд Carnivora | Тропики | 0.068 | 31.7 | |
Субтропики | 0.081 | 30.2 | ||
Умеренная | 0.110 | 29.8 | ||
Субарктика | 0.167 | 14.4 | ||
Отряд Perissodactyla | Тропики | 0.084 | 35.6 | |
Умеренная | 0.083 | 30.5 | ||
Субарктика | 0.097 | 5.8 |
Другим не менее важным фактором, оказывающим влияние на способность млекопитающих к терморегуляции, является водный или полуводный образ жизни. В воде отдача тепла с поверхности тела происходит значительно интенсивней, чем на суше. Поэтому, приспособление к водному или полуводному образу жизни млекопитающих должно сопровождаться совершенствованием процесса терморегуляции. На это указывают и экспериментальные данные, полученные для полуводных млекопитающих (Владимирова, Зотин, 1989; Зотин, Владимирова, 1991). У полуводных представителей отряда хищных, например, надежность терморегуляции равнялась МT = 0.286, против 0.079 у сухопутных видов. В отряде грызунов полуводные виды имели МT =0.209, а сухопутные - МT =0.097.
Таким образом, на характер терморегуляции гомойотермных животных сильное влияние оказывают условия их существование. Это следует учитывать при рассмотрении вопроса о совершенствовании терморегуляции в процессе прогрессивной эволюции. В частности, относительно высокий уровень надежности и достаточно широкую зону оптимальности утконосов из отряда
яйцекладущих по сравнению с сухопутными ехиднами (табл.46) можно объяснить полуводными условиями жизни этих животных. Другой случай - отряд зайцеобразных. Они хорошо приспособлены к существованию в условиях низких температур, и этим также можно объяснить высокое совершенство их терморегуляции. Есть и третий источник неточностей при определении совершенства терморегуляции - это экспериментальные ошибки. Можно, в частности, усомниться в справедливости данных о термонейтральной зоне у морских млекопитающих из отряда ластоногих (Зотин, Владимирова, 1991), тем более что мера надежности терморегуляции у этих животных одна из наиболее высоких (табл.46).