Некоторые существа могут кардинально менять температуру тела — такая стратегия называется гетеротермией — и благодаря этому переживать штормы, наводнения и нападения хищников. Эксперимент Блэгдена и гомойотермия В 1774 году британский врач и ученый Чарльз Блэгден получил необычное приглашение от коллеги-медика: провести некоторое время в небольшой комнате, в которой, как он писал, было настолько жарко, что ни одно живое существо не могло этого вынести, как ранее считалось. Многие, вероятно, пришли бы в ужас от такого предложения, но Блэгден был в восторге от возможности провести эксперимент на себе. Он поражался тому, что температура его тела оставалась на отметке примерно 37 °C, даже когда воздух в комнате нагревался почти до 93 °C. Эта способность поддерживать стабильную температуру тела, называемая гомойотермией, присуща множеству видов млекопитающих и птиц. Однако существуют и примечательные исключения. Например, температура тела толстохвостого карликового лемура может колебаться почти на 25 °C в течение дня. Растущее количество исследований позволяет предположить, что гораздо больше животных, чем когда-то полагали ученые, используют этот гибкий подход — гетеротермию — изменяя температуру своего тела на минуты, часы или даже недели. Это помогает животным выживать в разных условиях. «Поскольку люди гомойтермные, мы предполагаем, что все млекопитающие устроены так же, как и мы. Но в последние годы благодаря развитию технологий, позволяющих исследователям легче отслеживать мелких животных и их метаболизм в дикой природе, мы начинаем находить гораздо больше странностей», — отметила экофизиолог млекопитающих из Университета Мэна Даниэль Левеск. Гибкость температурного режима у животных Самая экстремальная и самая известная форма гетеротермии — это классическая спячка, которую наиболее подробно изучили на животных, использующих ее для экономии энергии и выживания в долгие холодные зимы Северного полушария. Животные впадают в длительные периоды глубокого оцепенения, когда обмен веществ замедляется до минимума, а температура тела может падать почти до нуля. Но спячка — это лишь одно состояние из целого спектра. Многие млекопитающие способны впадать в короткие периоды поверхностного оцепенения (которое условно определяют как меньшее снижение метаболизма и меньшие колебания температуры тела) по мере необходимости. Это позволяет предположить, что у оцепенения гораздо больше функций, чем ученые предполагали ранее. «Это чрезвычайно сложный процесс, — пояснил специалист по сравнительной физиологии из Университета Новой Англии в Австралии Фриц Гейзер. — И он гораздо интереснее, чем гомойотермия». Например, австралийские восточные длинноухие летучие мыши регулируют свою спячку в зависимости от ежедневных изменений погодных условий. Мари Ас Фьелдал, биолог, изучающая летучих мышей в Норвежском университете естественных наук и Университете Хельсинки, использовала крошечные передатчики для измерения температуры кожи у 37 диких летучих мышей в Австралии в ходе их повседневной жизни. Как и многие гетеротермные виды, эти мыши проводили больше времени в оцепенении, когда было холодно, но они также чаще впадали в оцепенение с усилением дождя и ветра. Как объяснила биолог, такое поведение имеет смысл: ветер и дождь делают полет более энергозатратным (а это большая проблема, когда весишь меньше, чем маленькая пачка конфет) и усложняют поиск еды — насекомых. Были случаи, когда беременные волосатохвосты впадали в оцепенение во время непредсказуемых весенних штормов — физиологический прием, приостанавливающий их беременность. По словам Фьелдал, таким образом летучие мыши в некоторой степени могут сами решать, когда рожать, что очень удобно, когда живешь в суровых условиях. Кроме того, выработка молока требует огромных метаболических затрат, поэтому рожать выгоднее тогда, когда пищи достаточно. Оцепенение как стратегия выживания Другие животные, например, сахарные сумчатые летяги редко впадают в оцепенение, но, судя по всему, способны использовать его в случае серьезных погодных катаклизмов. Как выяснил Гейзер, во время шторма с ураганным ветром первой категории скоростью почти 100 км/ч и 9,5 см осадков, выпавшими за одну ночь, летяги предпочитали не высовываться из своих гнезд в дуплах деревьев, и многие из них впали в оцепенение, снизив температуру тела с 34,5 °C до 19 °C. Аналогичным образом, в ответ на случайное затопление в лаборатории, исследователи наблюдали необычно продолжительный период многодневного оцепенения у золотистой иглистой мыши, чья температура тела упала до 24 °C. Такое более гибкое использование состояния оцепенения помогает гетеротермным животным пережидать катастрофы. В отличие от них, гомойотермные виды не могут просто уменьшить свою потребность в еде и воде и, возможно, оказываются не в состоянии переждать сложные условия. Экофизиолог из Ливерпульского университета Джона Мурса и соавтор исследования сахарных летяг Джулия Новак пояснила, что у оцепенения, особенно в тропиках, множество разных пусковых механизмов: возможно, нет еды, нет воды, а может, просто слишком жарко. Угрозы иного рода, например, присутствие хищников, также способны заставить животных впасть в оцепенение. Соня-полчок иногда прибегает к такому состоянию в начале лета. Такое поведение озадачило исследователей: зачем спать летом, когда температура комфортная и еды вдоволь, особенно если это означает упустить возможность размножиться? Изучив многолетние данные, собранные разными учеными, двое исследователей пришли к выводу, что, поскольку весна и начало лета являются периодом особенно высокой активности сов, эти маленькие зверьки, которые вполне могли бы стать добычей, вероятно, предпочитают проводить ночи в оцепенении, надежно спрятавшись в подземных норах. По аналогичной стратегии действуют и летучие мыши, слегка меняя свой режим оцепенения в зависимости от фазы луны: когда луна становится полнее, их легче заметить. Толстохвостая сумчатая мышь, обитающая в Австралии, — третий вид, который предпочитает не высовываться, когда чувствует повышенный риск быть съеденным. В одном исследовании ученые поместили животных в вольеры двух типов: в одних было много укрытий на земле в виде пластиковых листов, имитирующих родную среду, в других вольерах укрытий было мало, что создавало эффект повышенного риска нападения. В последних условиях сумчатые мыши реже выходили на кормежку, а колебания температуры их тела стали сильнее. По мнению ученых, даже небольшие изменения температуры тела могут быть важны для экономии воды и энергии. Действительно, потеря влаги в жаркую погоду представляет серьезную опасность для многих млекопитающих, и для некоторых из них гетеротермия является важным инструментом выживания. Как заметил Блэгден, люди способны поддерживать стабильную температуру тела даже в невыносимо жарких условиях и во многом благодаря способности потеть. Но для более мелких млекопитающих испарительное охлаждение в знойном климате может быстро привести к обезвоживанию. Вместо этого такие существа, как мадагаскарские листоносые летучие мыши, используют оцепенение. В теплые дни они впадают в кратковременное оцепенение, длящееся всего несколько минут. Но в сильную жару животные остаются в этом состоянии до семи часов, снижая метаболизм до менее чем 25% от нормы и позволяя температуре тела подниматься до 42,9 °C. А в эксперименте с кольцехвостыми поссумами незначительное повышение температуры их тела примерно на 3 °C во время имитации жары позволило животным сэкономить около 10 граммов воды в час, а это немало для существа весом менее 800 граммов. Физиолог-эколог из Университета Уотерлу в Онтарио Лиам Макгуайр пояснил, что гетеротермный образ жизни дает некоторым животным своего рода подушку безопасности, помогая справляться с непостоянством среды. Но это не может полностью их защитить от проблем, связанных с быстро меняющимися погодными условиями, вызванными изменением климата. Блэгден считал человеческий организм уникальным в своей способности поддерживать постоянную температуру тела, «генерируя холод», когда температура окружающей среды поднимается слишком высоко. Сегодня же ученые начинают понимать, что для многих млекопитающих гибкая регуляция может быть ключом к выживанию. По материалам статьи «The strange animals that control their body heat» Knowable Magazine