Как орлы сохраняют крылья теплыми в арктическом воздухе

Холодный воздух ударяет в грудь орла, когда он скользит над снежной поверхностью, но его крылья не замерзают. Глубоко внутри тела мощные грудные мышцы непрерывно вырабатывают тепло за счет повышенного базального уровня обмена веществ, превращая каждый взмах крыльев одновременно и в тягу, и в работу живой «печи». Артериальная кровь, уходящая от теплого ядра тела, нагрета и направляется в нужные зоны по особому маршруту еще до того, как достигнет открытых, подверженных холоду тканей.

Противоточная система теплообмена в конечностях работает как биологический радиатор: теплая артериальная кровь течет рядом с более холодной венозной кровью и возвращает ей тепло, не давая ему рассеяться в воздухе. Это сводит к минимуму падение температуры в основных летательных мышцах, позволяя при этом кончикам крыльев и перьям оставаться более холодными и тем самым снижать общие теплопотери. Высокая плотность митохондрий в мышечных волокнах поддерживает интенсивное окислительное фосфорилирование, благодаря чему выработка аденозинтрифосфата и выделение тепла остаются высокими даже при встречном ветре ниже нуля.

Изоляция работает и изнутри. Бурая жировая ткань вблизи летательных мышц обеспечивает не дрожательную термогенезу, создавая устойчивый фон тепловыделения без ущерба для аэродинамического контроля. Перья удерживают вокруг туловища слой воздуха, который сохраняет тепло мышечного ядра, в то время как внешняя поверхность крыла остается обтекаемой. Микроскопические корректировки положения крыла формируют локальные воздушные потоки, не позволяя встречному потоку постоянно и напрямую обдувать одни и те же участки мышц и помогая системе удерживать тонкий тепловой баланс.

loading...