Зачем мы бежим, или Как догнать свою антилопу (Хайнрих) - страница 55
Чему могут научить нас насекомые? Это настолько далекие от нас создания, что они могли бы возникнуть на другой планете. У них нет мозга в нашем понимании слова. Вместо этого у них цепочки нейронных кластеров разного размера. У них нет сосудов, печени, костей, легких, почек. У них совершенно иной набор гормонов. За исключением пустынных цикад, активных в летний полдень, насекомые не потеют, чтобы уменьшить температуру тела. Их «скелет» находится снаружи, а не внутри тела. У них нет гемоглобина, потому что в отличие от нас они не используют кровь для транспортировки кислорода. Для этого у них есть маленькие трубочки, называемые трахеями, которые связывают расположенные снаружи дыхальца с клетками, минуя всякую промежуточную систему кровообращения. Тем не менее, несмотря на огромные физиологические различия, они решают те же проблемы, что и мы, и по ряду показателей это самые успешные существа на планете.
Я довольно хорошо разбирался в бражниках. Джордж Бартоломью и Франц Энгельманн, мои консультанты по работе над диссертацией в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, обратили мое внимание на одну публикацию. В ней высказывалось предположение, что эти крупные насекомые могут регулировать температуру тела в полете – то есть поддерживать ее постоянной независимо от перепадов температуры внешней среды. Поскольку они летают по ночам и не могут греться на солнце подобно ящерицам и бабочкам, казалось, что дело в их метаболизме. Никто не знал, как им это удается и что вообще с ними происходит. Дело явно было в движении, и мои данные о мотыльках вскоре позволили связать их терморегуляцию с выносливостью в полете.
Бражник в процессе питания
Куколка бражника
В отличие от бабочек и пчел, бражники вечно передвигаются в поисках пищи. Подобно колибри, они порхают и перелетают от цветка к цветку, не приземляясь на них. Их тельце теплое только перед и во время полета. В отличие от колибри, после того как мотылек останавливается и приземляется, его тело тут же прекращает вырабатывать тепло. За одну-две минуты температура его тела остывает, по сути, до температуры воздуха.
Выделение тепла в атмосферу легче всего объяснить с помощью аналогии. Тепло тела, выделенное в воздух в процессе конвекции, подобно краске, вытекающей в воду из матерчатого мешка. Скорость распространения краски в воде зависит от градиента в зоне стыка сумки и воды. В конце, когда цвет внутри сумки сольется с внешним (то есть когда они достигнут одинаковой температуры), конвекция прекращается. Если мы поместим проницаемую сумку с краской (то есть с теплом) в стремительный водный поток (например, на ветер), то скорость потери краски (то есть охлаждение) значительно ускоряется, потому что ближайшие к сумке слои краски быстро вымываются, поддерживая цветовой градиент. Однако мы не остываем совершенно пассивно. Мы активно направляем тепло из глубины нашего тела к коже, чтобы поддержать более высокую температуру. Кроме того, мы потеем, что позволяет нам терять тепло вопреки разнице температур в том случае, если внешняя температура выше внутренней.