Животные, способные изменять температуру своего тела

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

Как Турция завоевала титул мировой чайной столицы

История потребления чая в Турции, вернее — в Османской империи, берет начало еще в XVII веке. Тогда этот продукт привозили из-за рубежа. В XIX веке султан Абдул-Хамид II, ценивший чай за его полезные и бодрящие свойства, предпринял попытку наладить производство на родине. По его приказу первые саженцы были высажены в Бурсе. Однако климат города не подходил для растения, поэтому чай не прижился. Сегодня Турция входит в пятерку крупнейших производителей чая, а также занимает первое место в мире по его потреблению: 3,16 кг на человека в год — более 1300 чашек! Для сравнения: в Китае на одного человека в год приходится чуть больше полукилограмма. Такую популярность в Турции напиток заслужил по нескольким причинам. Во-первых, цена. Чай — доступный всем слоям населения национальный продукт. Его подают и в домах в глухих горных деревушках, и в дорогих ресторанах, расположенных в центре мегаполисов, таких как Стамбул, Анкара, Измир. Во-вторых, культурная традиция. Чай превратился в один из главных символов гостеприимства. Его предлагают не только дома или в кафе, но и в магазинах, парикмахерских, офисах и на базарах. Этот горячий напиток употребляют в любое время суток и в любую погоду — даже в жару! А отказ от чая в гостях хозяева могут воспринять как неуважение в свой адрес. Но как же устоявшийся стереотип о том, что Турция — кофейная империя? Не зря же существует традиционный турецкий способ приготовления кофе. Действительно, чуть больше ста лет назад, во времена Османской империи, турки предпочитали крепкий ароматный кофе, а до чая никому не было дела. Кофе непременно присутствовал как на приемах во дворце, так и в повседневной жизни султана и его придворных и простых жителей. Кофе в Турцию импортировали из Йемена, входящего в состав Османской империи. Когда она распалась, импорт стал слишком дорогим, цена на напиток, конечно, тоже возросла, пришлось искать замену. В 1924 году первый президент Турции Мустафа Кемаль Ататюрк предложил выращивать в стране чай. Для этого растения идеально подходил теплый и влажный климат провинции Ризе на Черноморском побережье. В 1930-е годы на плантациях было посажено 70 тонн семян, привезенных из СССР — из Грузии. Уже к середине столетия турки по всей стране наслаждались новым традиционным напитком — черным ароматным чаем. Ризе остается чайной столицей по сей день: один из самых известных сортов получил название в честь этой провинции, а большая часть населения (до 80%) связана с производством или выращиванием чая. Здесь улицы украшают фонари в форме чайных листочков, на стенах красуется граффити с изображением стаканов, в аэропорту Ризе открыт музей чая, а в центре города стоит здание в виде гигантского чайного стакана — оттуда можно подняться на смотровую площадку и полюбоваться морем, горными пейзажами и видом на город. Государство активно поддерживает производителей чая: выделяются субсидии на закупку удобрений, местные жители могут получить землю для организации плантаций. Правительство тщательно следит за качеством производимого сырья для напитка. Каждый этап — от посадки до сбора урожая — подлежит обязательной сертификации. Под контролем даже качество почвы! Ежегодно одна пятая часть участка «отдыхает» — на ней в этот год ничего не сажают. Так за пять лет обновляется почва во всем хозяйстве, что влияет на качество конечного продукта. Обычно плантации расположены высоко в горах, вдали от дорог и производств, хотя и в городе в частных хозяйствах нередко можно увидеть небольшие посадки чая. Существует государственное регулирование производства чая государственной компанией Çaykur — крупнейшим игроком на этом рынке в Турции. Çaykur устанавливает гарантированные закупочные цены на свежий чайный лист, защищая фермеров от колебаний рынка. Конечно, за сто лет в Турции сформировались и особые традиции употребления чая. Жители и гости этой удивительной страны соблюдают их и по сей день. Заваривают чай в специальном двухъярусном чайнике — чайданлыке (çaydanlık), который заранее нагревают. В верхнем ярусе находится крепкая заварка, а в нижнем — кипяток. Находясь в такой конструкции, чай дольше остается горячим, а каждый из гостей может регулировать крепость напитка, добавляя побольше заварки или кипятка в традиционный стакан в форме тюльпана или груши — его называют «бардак» (bardak — стакан или çay bardağı — стакан для чая) или «армуд» (armudu — груша, грушевидный). Широкая нижняя часть стакана способствует сохранению температуры напитка. За узкую середину бардак удобно держать, чтобы не обжечься, а благодаря расширяющемуся «горлышку» ярче раскрывается аромат. Производство чая в Турции начиналось как вынужденная мера — поиск замены дорогому кофе. Но за сто лет чай превратился в национальный бренд и важнейший атрибут повседневной жизни. Сегодня Турция по праву носит звание мировой чайной столицы, превратив простое чаепитие в искусство общения.