Как голые птичьи лапы остаются тёплыми на ледяных побережьях

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...