Великі розміри потрібні морським тваринам, щоб краще дихати

Вважається, що гігантські комахи і інші величезні тварини, які жили на Землі мільйони років тому, виникали через те, що в тогочасній атмосфері був надлишок кисню. Багато кисню означає інтенсивний обмін речовин, а він дає енергію, необхідну для зростання (хоча надлишок кисню загрожує також і укороченням життя - через агресивні кисневих радикалів, які неминуче з'являються в реакціях клітинного дихання).
До сих пір вчені думали, що сучасні морські гіганти на кшталт китів, гігантських акул, креветок і т. Д. Зуміли, так би мовити, розростися завдяки надлишку кисню в воді. Великі морські істоти зазвичай живуть в полярних широтах, де запаси кисню більше, ніж на теплому екваторі. Однак екологи з університету Ліверпуля (Великобританія) вважають, що виняткові розміри китів і інших з надлишком кисню зовсім не пов'язані. За їх словами, справа тут не в абсолютному вмісті кисню у воді, а в його доступності: великі розміри тіла потрібні саме для того, щоб полегшити надходження цілющого газу в організм.

Вчені звернули увагу на те, що в холодній воді кисню не тільки більше: він ще й повільніше дифундує (що зрозуміло, так як швидкість дифузії безпосередньо залежить від температури). Тобто газу в воді може бути як завгодно багато, але якщо тварина, наприклад, витратило навколо себе весь кисень, то такі його порції займуть місце витрачених далеко не відразу. Тим часом тварини повинні постійно вентилювати середу навколо, замінюючи безкисневому воду на містить кисень. Ні в якому разі не можна допустити, щоб навколо тіла утворився нерухомий шар води: через це можна просто-напросто задихнутися. Причому неважливо, всмоктуєте ви кисень усією поверхнею тіла або використовуєте зябра: безкисневому шар завадить дихати як в тому, так і в іншому випадку.
А в холодній воді цей безповітряний шар виявляється ще більш в'язким (оскільки в'язкість знову ж таки залежить від температури), а тому і більш небезпечним, ніж у воді теплою. І ось дослідники порівняли, як поводиться шар води навколо тіла тварини в залежності від розмірів останнього. Виявилося, що великим істотам простіше подолати в'язкість холодної води і забезпечити приплив кисню: гідродинаміка водяних потоків навколо гіганта така, що водообмін відбувається без значних енергетичних витрат. Ось чому в полярних водах еволюція сприяла великим екземплярів, будь то китова акула або величезний краб.
Саме фізичні властивості холодної води і розчиненого в ній кисню змусили мешканців полярних морів так сильно збільшитися в розмірах. Біологи підкреслюють, що така закономірність працює тільки для водних тварин: все-таки атмосферний кисень більш рухливий, і наземним тваринам освіту безкисневого повітряного шару навколо тіла не загрожує.

джерело: science.compulenta.ru

Поля, відмічені знаком *, обов'язкові для заповнення.