Ряд белых морских птиц может стоять босыми ногами на побережьях, покрытых льдом по кромке, потому что их ноги работают как компактные тепловые машины. Вместо того чтобы безвозвратно терять тепло в океане, они направляют его через встроенную систему противоточного теплообмена, которая возвращает тепло обратно, не давая ему уйти.
Внутри каждой тонкой ноги артерии, несущие горячую кровь из глубины тела птицы, идут в тесном контакте с венами, по которым остывшая кровь возвращается от ступней. Такая структура, известная как артериовенозное сеть-рете, создаёт противоточный теплообмен: тёплая артериальная кровь передаёт тепло венозной крови, текущей в противоположном направлении. К тому моменту, когда кровь доходит до пальцев, её температура уже снижена, поэтому разница температур между ступнёй и ледяной водой уменьшается, и потери тепла за счёт теплопроводности резко падают.
Тем временем венозная кровь заранее подогревается на пути обратно, что защищает внутренние органы и стабилизирует общий уровень обмена веществ. Поскольку через ступни уходит меньше тепла, птице нужно тратить меньше калорий на термогенез в скелетных мышцах и тканях, похожих на бурый жир. Локальное сужение сосудов дополнительно ограничивает приток крови к коже, превращая ступни в полусизолированные, низкотемпературные придатки, которые могут безопасно удерживаться всего чуть выше точки замерзания, не допуская образования кристаллов льда в живых клетках.
Такая сосудистая архитектура встречается у чаек, уток и многих прибрежных птиц, обеспечивая им анатомическую систему возврата тепла, благодаря которой голая лапа на льду оказывается столь же терпимой, как рука в перчатке в холодном воздухе.
loading...