за счет чего у млекопитающих поддерживается постоянная высокая температура тела
За счёт чего у млекопитающих поддерживается постоянная высокая температура тела?
Данное физиологическое свойство млекопитающих, умение поддерживать постоянную температуру тела, вне зависимости от температуры окружающей среды, можно назвать уникальным.
Тем не менее, благодаря данному свойству, которое называется терморегуляцией млекопитающие могут переносить холода. Млекопитающие относятся к теплокровным животным. Они сохраняют определенный уровень температура своего тела, благодаря протекающим физиолого-биохимическим процессам внутри организма. Сохранение нужного уровня температуры достигается благодаря питанию и дальнейшему перевариванию пищи. В результате процесса пищеварения образуется необходимая энергия для поддержания постоянной температуры.
Вопрос несколько глубже, чем кажется с первого взгляда.
Млекопитающие относятся к эндотермным животным. Эндотермный — значит «тепло изнутри». То есть эти животные имеют постоянную температуру тела вне зависимости от температуры окружающей среды. Это происходит за счет окислительных функций организма вследствие получения питания и последующего его переваривания организмом и получения из этот энергии. В отличие от экзотермных животных, у которых температура зависит от внешней температуры. К примеру, если ящерица бегает днем по жаркой пустыне, то и температура тела у нее будет достаточно высокой, но стоит зайти солнцу, а температуре понизиться — ящерица станет очень холодной.
В организме экзотермных животных существует своего рода «термостат», который и осуществляет регуляторную функцию теплообмена и поддержания постоянной температуры тела. Данную функцию выполняет один из отделов гипоталамуса в головном мозге.
У млекопитающих скорость работы всех функций организма мало зависит от внешней температуры, а вот у пресмыкающихся, например, понижение температуры внешней среды может вызвать впадание в анабиоз. При этом у них прекращаются все жизненные функции, которые возобновятся при наступлении более благоприятных условий.
У млекопитающих животных четырехкамерное сердца. Из-за такого строения не происходит смешение артериальной крови с венозной. Процесс переваривания пищи происходит активно. Как следствие уровень обмена веществ высокий. Именно он формирует постоянную температуру тела. В головном мозге имеется специальный отдел, который отвечает за терморегуляцию тела. Поддержанию температурной константы способствуют специальные покровы тела и подкожная жировая клетчатка.
Млекопитающие и птицы считаются теплокровными животными. Поддержание определённой температуры в организме, называется терморегуляция. Она поддерживается за счёт внутренних физиолого-биохимических процессов. То есть энергия тратится не только на движение, дыхание и другие процессы жизнедеятельности, но и на поддержание постоянной температуры тела.
Вы можете войти или зарегистрироваться, чтобы добавить ответ и получить бонус.
Отопительная система млекопитающих
Две фундаментальные особенности млекопитающих кроются не в строении их скелета, а в кожном покрове. Эти особенности — тепло и кожные железы, в том числе млечные железы, выделяющие молоко, а также потовые и сальные железы. Они не столь заметны, но, возможно, появились раньше, чем звероподобные рептилии пересекли официальную пограничную линию, отделяющую их от млекопитающих. Это эволюционные приобретения связаны с эндотермией, которая предопределяет многие, если не все, биологические особенности млекопитающих.
Эндотермными называются животные, у которых температура тела поддерживается «изнутри» («эндо-») посредством окисления (иначе говоря, сгорания) пищи внутри их тела. Эндотермы сами поддерживают постоянную внутреннюю температуру, поэтому их называют гомеотермными, тогда как другие получают тепло «снаружи» — это эктотермные животные. Внутренняя температура регулируется своего рода «термостатом», расположенным в гипоталамусе головного мозга. Благодаря способности поддерживать постоянную температуру тела, не зависящую от внешней температуры, млекопитающие (а также птицы) избавились от тех неудобств, которые испытывают прочие животные (их называют тетеротермными), чья температура повышается и понижается вслед за температурой окружающей среды. Эндотермных и эктотермных животных иногда называют тепло- и холоднокровными (соответственно), но это неверно. Например, поскольку основным источником тепла для ящерицы служит солнце, у нее температура тела может быть даже выше, чем у так называемых теплокровных, однако когда воздух остывает, температура тела ящерицы также снижается и рептилия па время впадает в оцепенение. У эндотермных животных внутренние процессы протекают независимо от температуры внешней среды. Это отличие крайне важно, поскольку процессы обмена веществ, составляющие основу жизни, являются, по сути, химическими реакциями, скорость которых зависит от температуры. Эндотермия одарила млекопитающих постоянством внутренней среды, что позволяет им не только успешно функционировать в условиях, непригодных для рептилий, но также обеспечивает биохимическую стабильность в организме.
Млекопитающие должны тратить энергию на согревание или на охлаждение тела в зависимости от капризов окружающей среды. Слон теряет тепло, размахивая ушами: благодаря этому протекающая в них кровь охлаждается воздухом
Но эндотермия требует определенных затрат. Имеется много приспособлений для их снижения, среди которых одно из самцы: универсальных — волосы. Волосяной покров выполняет несколько функций и чаще всего состоит из двух основных типов волос: более длинные и твердые водоотталкивающие остевые волосы служат защитой для лежащих под ними более густых, топких и мягких пуховых волос (так называемого подшерстка). Объем воздуха, заключенный между волоса ми, зависит от того, прижаты волосы к тел или приподняты особыми кожными мускулами. Шерсть защищает животное от палящего солнца и леденящего ветра, способствует постепенному испарению пота в пустыне и предотвращает намокание в воду при нырянии. Водоотталкивающие свойств обеспечивает особое жировое вещество, которое выделяют сальные железы, расположенные в основании волос.
Млекопитающие различаются температурой тела: она составляет в среднем у однопpoходных 30 °С, у броненосцев 32 °С, у сумчатых и ежей 35 °С, у человека 37 °С, у кроликов и кошек 39 °С. Некоторые млекопитающие снижают затраты на эндотермию, временно жертвуя своей гомеотермией: они понижают температуру тела. У млекопитающих, впадающих в зимнюю спячку, температура тела и, следовательно, затраты на ее поддержание снижаются; точно так же поступают тенреки и летучие мыши во время дневною сна. У ехидны температура тела меняется от 25 до 37 °С, опускаясь еще ниже во время зимнего оцепенения. У некоторых летучих собак очень большая поверхность крыльев обусловливает значительные потери тепла: во время дневного отдыха они не способны поддерживать высокую температуру тела и поэтому снижают ее. Они так сильно охлаждаются, что после пробуждения должны некоторое время делать своего рода «физзарядку», прежде чем отправиться в полет.
Похожие на клубочки потовые железы продуцируют водянистый секрет. Выделяясь на поверхность тела, он испаряется, благодаря чему температура у животного понижается. Млекопитающие различаются количеством и расположением этих желез: у приматов потовые железы распределены по всему телу, у кошек они сосредоточены на опорных поверхностях лап (подушечках); у китообразных, морских коров, златокротов они отсутствуют. Животные с недостаточно развитыми потовыми железами охлаждаются за счет испарения слюны, увеличивая частоту дыхания или облизывая шерсть.
За счет чего у млекопитающих поддерживается постоянная вылокая температура тела?
За счет чего у млекопитающих поддерживается постоянная вылокая температура тела?
За счёт основного энергообмена, энергия тратится не только на перемещения и другую деятельность, но и на кровообращение, пищеварение, нервную деятельность и проч.
И конечно на подерживание нормальной температуры.
Способность поддерживать постоянную температуру тела у рыб?
Способность поддерживать постоянную температуру тела у рыб.
(что они делают, то что у них постоянная темп.
Как кровообращение обеспечивает постоянную температуру млекопитающих?
Как кровообращение обеспечивает постоянную температуру млекопитающих?
Объясните, как у человека поддерживается постоянная температура тела?
Объясните, как у человека поддерживается постоянная температура тела.
Соотнесите цифры к буквам?
Соотнесите цифры к буквам.
1)Пресмыкающиеся 2)Млекопитающие А)непостоянная температура тела Б)температура тела высокая и постоянная Только кто точно знает отвечайте.
Какие прогрессивные изменения строения тела обеспечивают постоянную температуру тела у птиц и млекопитающих?
Какие прогрессивные изменения строения тела обеспечивают постоянную температуру тела у птиц и млекопитающих?
1. Какое количество видов современных млекопитающих известно науке?
1. Какое количество видов современных млекопитающих известно науке?
Что способствует поддержанию постоянной высокой температуры тела млекопитающих?
Что способствует поддержанию постоянной высокой температуры тела млекопитающих?
Как поддерживается постоянная температура тела и уравновешиваются теплообразование и теплоотдача?
Как поддерживается постоянная температура тела и уравновешиваются теплообразование и теплоотдача?
Какие особенности жизнедеятельности внешнего и внутреннего строения млекопитающих обеспечивают им постоянную температуру тела?
Какие особенности жизнедеятельности внешнего и внутреннего строения млекопитающих обеспечивают им постоянную температуру тела?
Птицы имеют постоянную высокую температуру тела как и : А) рыбы Б) земноводные В) пресмыкающиеся Г) млекопитающие?
Птицы имеют постоянную высокую температуру тела как и : А) рыбы Б) земноводные В) пресмыкающиеся Г) млекопитающие.
Короткое изяснение на какую либо тему.
Вот тут есть все то, что ты просишь. Таблица МОЯ, писала САМА! Не разберешь почерк, обращайся, я почти круглосуточно онлайн.
Развитие отношений с температурой в эволюции позвоночных животных
Предложен новый вариант видения и описания термобиологических статусов позвоночных животных. Основной признак, лежащий в основе классификации термобиологических статусов – физиологическая необходимость повышать и поддерживать температуру тела выше 28–30°С. При этом способ реализации этого свойства (гомойо- или пойкилотермия, экто- или эндотермия, бради- или тахиметаболизм) имеет лишь второстепенное значение. Хамилотермия – термобиологический статус животных, при котором температура тела близка к температурам окружающей среды, а ее уровень направленно не поднимался и не поддерживался животными выше 28–30° (рыбы, амфибии). Частичные исключения из этого правила – региональная эндотермия у некоторых рыб, и нагревание и поддержание высокой температуры тела у некоторых пустынных жаб. Псилотермия – термобиологический статус животных, при котором температура тела обычно выше температур окружающей среды. Псилотермия предусматривает физиологическую необходимость периодического или постоянного повышения и поддержания температуры тела выше 28–30°. Первые же появившиеся в эволюции рептилии были уже псилотермами. И все животные, развившиеся в ходе дальнейшей эволюции на их базе, также были псилотермами. Брадиметаболические псилотермы – ранние «пеликозавры» и все современные рептилии. Мезометаболические псилотермы – многие териодонты, архозавроморфы, динозавры, птерозавры. Тахиметаболические псилотермы – некоторые эволюционно продвинутые териодонты (цинодонты, дицинодонты) и птицеподобные динозавры (овиапторы, троодоны, археоптериксы и др.), крупные морские рептилии (мозазавры, ихтиозавры и плезиозавры), а также настоящие птицы и млекопитающие. Описаны некоторые важнейшие биохимические различия в обеспечении эндотермии у птиц и млекопитающих.
В связи с изменением понимания приоритетов в сфере отношений физиологии разных групп животных с температурой, предложен новый вариант описания термобиологических статусов позвоночных животных. В предыдущей статье мы обосновали положение о том, что у рептилий и у всех животных, развившихся в эволюции на их базе, имелась необходимость и направленность периодического или постоянного повышения и стабилизации температуры тела до примерно 30° и выше, организованные системой регуляции температуры тела. На этой основе мы предложили к использованию два новых понятия.
Хамилотермия – тип термобиологического статуса, при котором животные имеют температуру тела, мало отличающуюся от температуры внешней среды, чаще всего ниже 28–30°, и не стремятся направленно ее повышать (рыбы и большая часть амфибий). Из этого правила есть некоторые исключения. Так, у ряда рыб имеется региональная эндотермия за счет активности красных аэробных мышц и специфических биохимических реакций глазодвигательных мышц. Также отмечено нагревание за счет внешней среды и поддержание высокой температуры тела у некоторых пустынных жаб.
Псилотермия – тип термобиологического статуса, при котором у животных отмечается направленность на периодическое или постоянное повышение и удержание температуры тела примерно от 28–30 до 45° (в зависимости от вида). При этом температура тела псилотермов обычно выше температуры внешней среды.
В свое время мы описывали предполагаемую организацию терморегуляционных реакций у рыб, амфибий и рептилий – рис. 1. В связи с рассматриваемой нами проблемой, обращает на себя внимание кривая №2 на этом рисунке – это проявление реакций на максимизацию температуры тела. Создается впечатление, что тогда мы обратили внимание на реакцию, которая как раз и может оказаться проявлением сути псилотермии, хотя об этом мы тогда еще не думали. Кроме того, с появлением новых данных и с новым их осмыслением, нам кажется, что эта реакция была нами ошибочно указана для рыб и амфибий (во всяком случае, для большинства амфибий). Изучение данных, приведенных в последнее время в литературе, по поводу того, в чем состоит и как проявляется избирание температуры у рыб и земноводных (кроме некоторых пустынных жаб), привел к мысли о том, что у них, в отличие у рептилий, реакция максимизации температуры тела, практически, не проявляется, и эта часть рисунка (рис. 1, I), скорее всего, к ним не относится.
Первые же появившиеся в эволюции рептилии были уже псилотермами. Опубликованные в литературе данные показали, что высокую температуру тела имели уже первые архозавроморфы и синапсиды. И все животные, развившиеся в ходе дальнейшей эволюции на их базе, также стали псилотермами. Таким образом, именно псилотермия стала той базой, основой, на которой произошли дальнейшее становление и морфофизиологическая эволюция позвоночных.
Псилотермия может быть разделена на несколько основных типов.
Брадиметаболическая псилотермия – тип термобиологического статуса, при котором животные, в размерах обычно не превышающие 1–4 м, постоянно или часть времени суток (периодически) поднимают и удерживают температуру тела на достаточно высоком уровне (выше 28–30°) в основном за счет внешних источников тепла при низком уровне термометаболизма, преимущественно посредством эктотермного, пойкилотермного типов терморегуляции. К брадиметаболическим псилотермам относятся все современные рептилии и, возможно, «пеликозавры».
На рис. 2 обращает на себя внимание специфическая форма кривых суточной динамики температуры тела разных рептилий, принадлежащих к разным таксономическим и филетическим группам, из различных географических регионов с очень непохожими климатическими условиями. Формы кривых с очевидностью показывают, что температура тела этих рептилий отражает не пассивное следование за температурными условиями внешней среды (что в значительной степени характерно для хамилотермов – рыб и подавляющего большинства амфибий), а является результатом произвольного, регулируемого действия, направленного на повышение и поддержание ее на определенном высоком уровне. Это, собственно, и является характерной особенностью псилотермов.
Мезометаболическая псилотермия – тип термобиологического статуса, при котором животные постоянно или часть времени суток (периодически) поднимают и удерживают температуру тела на достаточно высоком уровне (выше 28–30°) посредством среднего уровня термометаболизма эндотермным, гомойотермным или гигантотермным типами терморегуляции. К мезометаболическим псилотермам относятся многие териодонты, архозавроморфы, динозавры.
Тахиметаболическая псилотермия – тип термобиологического статуса, при котором животные стремятся постоянно поднимать и удерживать температуру тела на достаточно высоком уровне (от 28–30 до примерно 44°), что реализуется посредством относительно высокого уровня термометаболизма и в основном эндотермным, гомойотермным типом терморегуляции у животных разных размеров, часто связанным с развитием инсуляции (перья, мех, толстый слой подкожного жира). К тахиметаболическим псилотермам относятся некоторые эволюционно продвинутые териодонты (цинодонты, дицинодонты), птицеподобные динозавры (овирапторы, троодоны, археоптериксы и др.), крупные морские рептилии (мозазавры, ихтиозавры и плезиозавры), а также развитые настоящие птицы и млекопитающие.
Общие направления развития псилотермии, как важнейшего биологического явления, приведены на рис. 3. Из него видно, что главная направленность развития – проявление псилотермии. А вот достигнуть этого состояния можно различными способами – использованием либо внешнего тепла, либо эндогенного термогенеза. И направленности эволюционного развития могут быть разными – на достижение энергетической экономичности в расходовании полученной энергии, или на расходование произведенной энергии на экологическую конкурентоспособность (улучшение качества активности за счет лучшей ее энергообеспеченности, усиления основного обмена).
Многие активные насекомые нуждаются в высоких температурах тела (близких к 40°), по поводу чего опубликовано множество научных работ. Но у них не наблюдается обязательной «направленности» на повышение температуры тела. В отличие от позвоночных они специально нагреваются только для исполнения каких-то важных физиологических функций – переваривания, роста и развития, специальных форм активности (питания, сбора в кулиги и коллективных перелетов у саранчи), и т.п. Поэтому, несмотря на то, что беспозвоночные имеют иногда высокую температуру тела, они не являются псилотермами.
Псилотермия – важнейшая характеристика рептилий и всех позвоночных животных, развившихся на их основе. Но до сих пор остаются неизвестными регуляционный механизм в центральной нервной системе и, возможно, какие-то другие (биохимические, физиологические и пр.) особенности, которые определяют и поддерживают проявления этого свойства у рептилий, птиц и млекопитающих, в том числе и у человека.
Теплокровность: предпосылки и следствия
Возникновение теплокровности — одно из значительных и загадочных событий в эволюции позвоночных животных. Теплокровные животные, обладая более высоким уровнем аэробного метаболизма по сравнению с холоднокровными, в меньшей степени зависят от температуры окружающей среды. Однако, теплокровность — это дорогая адаптация, т.к. она требует значительных затрат энергии. Какие условия необходимы были для того, чтобы такая дорогостоящая адаптация, как теплокровность, стала выгодной и, следовательно, начала поддерживаться естественным отбором?
Гомойотермия («теплокровность») — это способность животного неопределенно долгое время сохранять заданную (в частном случае, — постоянную) температуру в «ядре» своего тела независимо от колебаний температуры среды в достаточно широком диапазоне.
Гомойотермия поддерживается эндотермически, т.е. за счет метаболического тепла, образуемого как побочный результат необходимых физиологических процессов и активности, или как результат специальной терморегуляционной теплопродукции. У пойкилотермных животных, в отличие от гомойотермных, температура тела пассивно следует за изменением температуры среды, но может быть ей не равна как благодаря использованию солнечных лучей или нагретых предметов («эктотермия»), так и применению испарительного охлаждения.
Гомойотермия — ярко выраженный ароморфоз — прогрессивное эволюционное изменение строения, приводящее к общему повышению уровня организации организмов (Северцов,1925).
Происхождение и пути возникновения гомойотермии — в течение многих десятилетий широко обсуждаемая проблема (Северцов,1925; Будыко, 1982; Дольник, 2003, Гаврилов, 2006, 2012; Bennett, Ruben, 1979; Barrick, Showers, 1994; Fricke, Rogers, 2000; Seebacher, 2003; Amiot et al., 2006; Eagle et al., 2010, 2011 и др.). За время дискуссии были неоднократно предложены почти все мыслимые гипотезы происхождения гомойотермии. Однако всегда было ясно, что в основе своей это проблема биоэнергетическая. В данном сообщении я предлагаю рассмотреть еще несколько гипотез с точки зрения экологической энергетики современных животных.
Высокая и относительно постоянная температура внутренней среды дает то преимущество, что скорости химических реакций в организме высоки и могут не зависеть от внешней температуры. Млекопитающие и птицы имеют много более высокий уровень аэробного метаболизма, который может обеспечивать такие поведенческие проявления, которые невозможны дня низших позвоночных. Кроме этого их гомойотермное состояние, высокая и стабильная температура тела дает им возможность избегать замедляющего влияния низких температур на метаболическое обеспечение поведения и уровень метаболизма. Поэтому реактивность гомойотермных животных, их локомоторная активность, возможность выполнить определенные действия (полететь, прыгнуть, пробежать) и скорость усвоения пищи, во-первых, выше, чем у пойкилотермных, а, во-вторых, постоянна и пассивно не зависит от внешних условий.
Гомойотермия — очень дорогая адаптация, т.к. для ее обеспечения необходимо потреблять и расходовать энергию.
При активности образуется много тепла и очень быстро возрастает температура тела, что губительно, так как при высокой температуре денатурируются белки.
Из-за большого времени разогрева у крупных животных факультативная эндотермия, т.е та, которой предположительно обладали динозавры, была невыгодна, а теплопроводность покровов рептилий так велика, что не может обеспечить сохранение эндогенного тепла в покое при любой температуре тела.
Следовательно, надо иметь совершенные системы отдачи тепла, чтобы обеспечивать равновесие между теплопродукцией и теплоотдачей.
Основная термодинамическая проблема при активности у пойкилотермных животных — это рассеивание тепла, вырабатываемого при активности и вообще при работе. Для этого необходимы эффективные механизмы отдачи тепла — развитая кровеносная система и способность управлять теплоизоляцией покровов.
Отсюда — следующая предпосылка формирования гомойотермии. Чтобы увеличить продолжительность активности, нужно создавать механизмы отдачи избыточного тепла.
Интенсивности метаболизма и, соответственно, скорости поглощения кислорода у птиц и млекопитающих и в состоянии покоя, и в состоянии активности в 10–12 раз выше таковых у пойкилотермных животных соответствующей массы, но, по-видимому, достигаются у птиц и млекопитающих разными способами. Млекопитающие, развивавшие аэробный метаболизм, произошли в триасе, когда содержание кислорода в атмосфере было приблизительно на 50% ниже современного уровня и даже уровня в юре (Яншин, 1997; Иванов, 2000). Резкое понижение общей массы и процентного содержания кислорода в триасе было связано с широким распространением в это время аридных условий на материках (Яншин, 1997). В этих условиях они избавились от ядер в эритроцитах (получив безъядерные и двояковогнутые, у которых площадь поверхности заключенного и количество заключённого в них гемоглобина больше), что позволяет иметь более тонкие капилляры, а двояковогнутость обеспечивает большую поверхность обмена. Птицы, которые произошли от более совершенных рептилий, устроили себе мощную респираторную и кровеносную системы, и, так как они произошли в то время, когда содержание кислорода в атмосфере Земли приближалось к современному уровню, им не понадобилось избавляться от ядер в эритроцитах.
Возникновение гомойотермных животных, у которых, в первую очередь, интенсифицируется аэробный метаболизм для увеличения активности, происходит в раннем и среднем мезозое, но вплоть до середины мела не происходит их истинного расцвета. Начало расцвета птиц и млекопитающих коррелирует с появлением покрытосеменных растений и связанной с ними фауны беспозвоночных. Связано ли это с каналом энергии для удовлетворения высоких потребностей в пище гомойотермных животных? Почему судьбы млекопитающих и динозавров, которые произошли в триасе, столь различны? Гомойотермия, являясь ярко выраженным ароморфозом, более 100 млн лет «тлела» в недрах биосферы, дожидаясь своего часа.
Динозавры уже в юре достигли огромного разнообразия, сохраняясь до середины и конца мела. А расцвет млекопитающих — это только самый конец мела и кайнозой. Произошло ли это из-за отсутствия достаточной кормовой базы для млекопитающих — что сомнительно, ведь огромное разнообразие тех же динозавров представляло для хищных млекопитающих неисчерпаемую кормовую базу, да и фауна беспозвоночных была достаточно разнообразна в это время. Могли ли биосферные условия вплоть до середины мела не позволять в полной мере использовать преимущества гомойотермии? Почему только с появлением покрытосеменных растений и связанной с ними фауны беспозвоночных наступает заметный расцвет фауны млекопитающих?
Трудно допустить, что гомойотермные млекопитающие, обладающие на порядок большей мощностью и возникшие в одно время с динозаврами, не смогли завоевать достойное место в биоценозах. Возможны следующие варианты объяснения этого парадокса.
Динозавры обладали истинной гомойотермией (эндотермией). Это значит, что наряду с высокой температурой тела обладали и высоким аэробным метаболизмом. Никаких достоверных доказательств этому нет. Но если все-таки это допустить, тогда они действительно составляли конкуренцию, в первую очередь, млекопитающим. Первые ночные и мелкие млекопитающие легко могли быть вытеснены гомойотермными динозаврами из магистральных ниш. Поэтому попытки «измерить» температуру тела динозавров или найти доказательства их высокого метаболизма следует продолжать. Но вероятность, что у динозавров был высокий аэробный метаболизм, с моей точки зрения, ничтожна.
Второй вариант — гомойотермность первых млекопитающих и выгоды высокой активности и выносливости долгое время не позволяли в полной мере использовать эти преимущества из-за связанного с ними высокого потребления энергии и невозможности канализировать необходимые источники пищи. В условиях, существовавших в триасе и юре с преобладанием мезофитной растительности и малой продуктивностью сообществ, гомойотермия птиц и млекопитающих не могла предоставить им экологические ниши с нужным потоком энергии, не говоря уже о возможности увеличить разнообразие. Естественный отбор позволил животным с высоким энергетическим метаболизмом увеличить разнообразие и численность только тогда, когда эти (гомойотермные) животные могли удовлетворять свои возросшие во много раз потребности в пищевых ресурсах. Произошло это в середине мела, с появлением покрытосеменных растений и увеличением фауны беспозвоночных, связанных с ними. Именно в середине мелового периода наступает глобальный кризис наземных биоценозов (Расницын, 1988). Как пишет В. В. Жерихин (1980), «…позднемеловые насекомые отличаются от раннемеловых очень резко, причем уже сеноманские фауны вполне типичны для позднего мела и сохраняют лишь отдельные архаичные черты. По-видимому, эта смена, самая быстрая и резкая в истории насекомых вообще, связана с экспансией покрытосеменных в конце раннего мела». Приблизительно с этого времени началась экологическая экспансия птиц и млекопитающих, выражавшаяся в их адаптивной радиации. Распространение покрытосеменных растений и насекомых как пищевых ресурсов, способных удовлетворить гомойотермных, но не большинство рептилий, приспособленных к питанию предшествующей мезофитной флорой и фауной, способствовало экологической экспансии гомойотермных. Птицы и млекопитающие вытеснили рептилий из магистральных ниш, освоили различные местообитания и быстро вышли в крупные размерные классы (млекопитающие — 8 размерных порядков, птицы — 6). Этому способствовало и постепенное понижение температуры на Земле в это время.
Следующий вариант — триасовые и юрские млекопитающие и птицы, ископаемые останки которых представлены фрагментами, еще не были животными с развитой гомойотермией. Возможно, что диагностические морфологические признаки, по которым они были отнесены к млекопитающим недостаточны, чтобы свидетельствовать об истинной гомойотермии. Они были «пробными попытками» биосферы создать животных с развитой аэробной мощностью и с постоянным (базальным) уровнем метаболизма, обеспечивающим мгновенный переход к активности. Я считаю, что только в мелу и произошли животные с истинной гомойотермией — эндотермией (три подкласса млекопитающих и настоящие птицы).
Еще один вариант — это комбинация двух последних. Они, в принципе, не противоречат друг другу. Первые птицы и млекопитающие, по-видимому, действительно не обладали совершенной эндотермией. Но они сразу стали совершенствовать аэробное окисление и, следовательно, нуждались в большем количестве пищи, и с появление покрытосеменных растений — ее стало достаточно.
Морфофизиологическую основу гомойотермии обеспечило эволюционное развитие систем, связанных с циркуляцией крови, дыханием, и с развитием термоизоляции покровов тела. Все эти системы позволили менять теплоотдачу без интенсификации испарения и развить гомойотермию с обязательным образованием базальной метаболической мощности. Базальная метаболическая мощность обеспечивает поддержание гомойотермии, но ее происхождение связано не с терморегуляционными проблемами, а с необходимостью поддерживать высокий уровень активности. Терморегуляция, как, собственно, и сама гомойотермия, — побочные продукты увеличения аэробной мощности в процессе формирования гомойотермных животных.
В отличие от собственно гомойотермии, которая не может развиваться постепенно, усиление аэробного метаболизма для активности могло развиваться постепенно, т.к. оно дает преимущество на всех этапах его увеличения.
Хотелось бы подчеркнуть, что до настоящего времени из рептилий дожили в основном затаивающиеся хищники и лишь небольшое количество растительноядных форм (в основном в мелком размерном классе), почти все они приурочены к «теплым» местообитаниям. В то же время, гомойотермные животные, расходующие на свое существование на порядок больше энергии и потребляющие соответственное количество пищи, завоевали практически всю пригодную для жизни часть биосферы, канализировали новые потоки энергии и вытеснили рептилий из магистральных ниш. Освоение умеренных и высоких широт в кайнозое осуществили птицы и млекопитающие.
Экологическая экспансия птиц и млекопитающих привела их к всесветному распространению от Антарктиды (пингвины) до Арктики (белые медведи), не говоря о водных млекопитающих.
Разнообразные адаптации млекопитающих и птиц способствовали освоению не только суши, но также пресных и морских водоемов, грунта, воздуха. Они обеспечили необычайно широкое по сравнению с другими позвоночными использование пищевых ресурсов — спектр питания млекопитающих и птиц разнообразнее состава кормов других наземных и водных позвоночных, что увеличивает значение млекопитающих в биосфере и их роль в различных биоценозах.