Читаем Зима. Секреты выживания растений и животных в самое суровое время года полностью

Распушив свой желтовато-оливковый наряд, королек размером с колибри становится похож на курчавый мячик. Физика нагрева и остывания такова, что мелкие объекты быстро охлаждаются, потому что каждая их точка находится близко к поверхности, где теряется тепло. Чем меньше животное, тем пропорционально больше площадь поверхности тела, через которую происходит утечка тепла. Как крошечным птицам удается прожить хотя бы пять минут зимнего дня? Я знаю, что они здесь.

В какое бы утро я ни вышел, стоит около часа поискать в лесу, и рядом раздается тоненькое «циис» королька. Я чувствую восторг, и даже после сотни раз, когда я исследовал лес в холодный день, меня неизменно поражает, что такому маленькому и зависимому от тепла существу удается выжить. Зов птиц сообщает, что они пережили еще одну ночь, и в конце концов приходится верить глазам и ушам, а не доводам разума.

Золотоголовый королек, как и человек, относится к так называемым теплокровным животным. Для нас задача на выживание зимой выглядит похоже: нужно постараться не замерзнуть и сохранить достаточно энергии после того, как необходимое ее количество уйдет на обогрев. Но королек находится в гораздо более жестких условиях, потому что чем больше разница температур тела и воздуха, тем больше энергии приходится тратить, чтобы сохранять тепло. Кроме того, чем меньше животное, тем выше расход энергии на единицу массы.

Хорошая теплоизоляция позволяет снизить энергетические потери, но маленькое существо может носить на себе лишь ограниченное количество утепляющего материала. Крупные млекопитающие, такие как овцебык, волк и песец, одеваются в густую зимнюю шерсть, которая обеспечивает теплоизоляцию настолько хорошо, что им не приходится дрожать в самые холодные ночи. Американский беляк и красная белка зимой тоже покрываются более густой шерстью, хотя их одеяние скромнее (у тех же, кто проводит время в спячке под землей, сезонной смены меха нет). У еще более мелких животных зимой теплоизоляция обычно не становится более надежной.

Когда нужно изменить качество теплоизоляции, птицы чаще всего не меняют оперение, а иначе его используют. Чтобы сохранять тепло, они распушают перья, увеличивая теплоизолирующий слой воздуха вокруг тела. Лапы остаются холодными, в них поддерживается температура чуть выше нуля (человеку удается сохранять ноги теплыми высокой ценой). Во сне королек усиливает теплоизоляцию, засунув головку и лапки в слой перьев толщиной 2,5 сантиметра, который позволяет сохранять колоссальную разницу между температурой тела и температурой окружающего воздуха – до 78 °C.

Чтобы выяснить, как быстро теряет тепло полностью оперенный королек, я в порядке эксперимента разогрел мертвую птицу и измерил, с какой скоростью она остывает. При неподвижном воздухе температура разогретой птицы падала со скоростью 0,037 °C в минуту на каждый градус разницы между температурой тела и воздуха. Таким образом, учитывая, что при температуре воздуха –34 °C у активного королька с нормальной температурой 44 °C разница температур воздуха и тела стабильно составляет 78 °C, пассивная скорость охлаждения составит 78 × 0,037 °C/ мин = 2,89 °C/мин. Можно вычислить, сколько тепла вырабатывает живая птица, чтобы противостоять такому охлаждению, умножив скорость охлаждения на вес тела и его удельную теплоемкость (равную 0,8 кал/г/°C). Расчет показал, что корольку (с перьями) приходится тратить не менее 13 калорий в минуту, чтобы не замерзнуть при –34 °C. Эта оценка занижена, потому что активная птица в обычных условиях подвергается действию движущегося воздуха, то есть ветра, что намного увеличивает скорость потери тепла. С учетом приведенных здесь данных я смог выяснить, какую роль играет в теплоизоляции оперение

королька – сколько энергии оно позволяет сохранить птице.

Я измерил скорость остывания ощипанного королька. Голая птица остывала на 250 % быстрее птицы с полным оперением. Иными словами, голая птица ощущала бы холод в 2–3 раза сильнее, чем оперенная. К тому же из-за маленьких размеров королек остывал бы в 60 раз быстрее, чем голая свинья весом 68 килограммов. (Как-то раз меня попросили свидетельствовать в деле об убийстве, где голого человека нашли замерзшим насмерть, и сообщить, сколько времени жертва могла быть мертва. Не желая ставить эксперимент на человеческом теле, я нашел подходящую замену. Я купил только что убитую, еще теплую свинью, обрил ее и охладил, чтобы получить соответствующие данные. Пожалуй, неудивительно, что, после того как я, сторонник эмпирического подхода, ознакомил адвоката с полученными результатами и выводами, в суд меня не пригласили.)

Из-за того что зимой корольки постоянно распушают перья, птицы кажутся очень пухлыми. Но ощипанная птица похожа на розовую вишенку на тонких ножках. Ощипанная самка, которую я исследовал, весила 5,43 грамма и дала 0,403 грамма перьев с тела и 0,095 грамма с хвоста и крыльев. Выходит, теплоизолирующие перья у нее весили в четыре раза больше, чем предназначенные для полета.

Перейти на страницу:

Все книги серии Новый натуралист

Таинственный мир кошек
Таинственный мир кошек

Несмотря на долгую историю сосуществования, кошкам, получающим уход и заботу человека, удалось сохранить загадочность и дистанцию в этих отношениях. Автор книги раскрывает роль кошек в культуре и мифологии разных стран и эпох, доказывает наличие у кошек сверхъестественных способностей и заставляет читателя по-новому взглянуть на этих привычных существ.«Почему кошка является самым популярным домашним животным на планете? Или, по-другому: почему люди любят кошек так сильно? Оба вопроса обманчиво просты, но, используя их как отправную точку, мы очень скоро окажемся в запутанном мире кошек, где встретим множество головоломок. В попытках найти выход из лабиринта, мы обратимся за подсказками к мифам, легендам, фольклору, историям, которые передаются из поколения в поколение, и даже науке. Мы рассмотрим немало странных, малоизученных фактов и не будем бояться выдвигать смелые гипотезы». (Герби Бреннан)Герби Бреннан – известный ирландский писатель. В его творческой биографии более ста произведений для взрослых и детей, романы и исследования на темы истории, мифологии и эзотерики. Книги переведены на множество языков, изданы совокупным тиражом более 10 миллионов экземпляров.

Герби Бреннан

Домашние животные / Педагогика / Образование и наука
Что знает рыба
Что знает рыба

«Рыбы – не просто живые существа: это индивидуумы, обладающие личностью и строящие отношения с другими. Они могут учиться, воспринимать информацию и изобретать новое, успокаивать друг друга и строить планы на будущее. Они способны получать удовольствие, находиться в игривом настроении, ощущать страх, боль и радость. Это не просто умные, но и сознающие, общительные, социальные, способные использовать инструменты коммуникации, добродетельные и даже беспринципные существа. Цель моей книги – позволить им высказаться так, как было невозможно в прошлом. Благодаря значительным достижениям в области этологии, социобиологии, нейробиологии и экологии мы можем лучше понять, на что похож мир для самих рыб, как они воспринимают его, чувствуют и познают на собственном опыте». (Джонатан Бэлкомб)

Джонатан Бэлкомб

Научная литература
Приручение. 10 биологических видов, изменивших мир
Приручение. 10 биологических видов, изменивших мир

На протяжении сотен тысяч лет наши предки выживали благодаря диким растениям и животным. Они были охотниками-собирателями, превосходно знакомыми с дарами природы, принимающими мир таким, какой он есть. А потом случилась революция, навсегда изменившая отношения между человеком и другими видами: люди стали их приручать…Известный британский антрополог и популяризатор науки Элис Робертс знакомит с современными научными теориями взаимодействия эволюции человека и эволюции растений и животных. Эта книга – масштабное повествование, охватывающее тысячи лет истории и подкрепленное новейшими данными исследований в области генетики, археологии и антропологии, и в то же время – острый персональный взгляд, способный изменить наше видение себя и тех, на кого мы повлияли.«Человек превратился в мощный эволюционный фактор планетарного масштаба; он способен создавать новые ландшафты, менять климат, взаимодействовать с другими видами в процессе коэволюции и способствовать глобальному распространению этих "привилегированных" растений и животных… Погружаясь в историю наших союзников, мы сумели пролить свет и на собственное происхождение». (Элис Робертс)

Элис Робертс

Научная литература / Учебная и научная литература / Образование и наука
Лошадь. Биография нашего благородного спутника
Лошадь. Биография нашего благородного спутника

Человека привычно считают вершиной эволюции, но лошадь вполне может поспорить с нами за право носить это гордое звание. Ни у одного животного нет таких удивительных способностей к приспособлению и выживанию, как у лошади. Этим выносливым созданиям не страшны резкие перепады температуры, град, мороз, жара и снегопад. Они способны жить буквально повсюду, даже в пустынях Австралии и за полярным кругом в Якутии. Любитель и знаток лошадей, журналист Венди Уильямс прослеживает их историю, насчитывающую свыше 56 миллионов лет, – от эогиппусов и эпигиппусов до гиппарионов и современной лошади.«Моя книга – своего рода научный экскурс в историю лошади как биологического вида, a также исследование связи между ней и человеком. Экспедиции и интервью со многими учеными в разных концах мира, от Монголии до Галисии, с археологами, изучающими доисторические поселения во Франции и Стране Басков, с палеонтологами, работающими в Вайоминге, Германии и даже в центре Лос-Анджелеса, открыли мне историю совместного пути лошадей и людей сквозь время, позволили исследовать наши биологические сходства и различия, a также подумать о будущем лошади в мире, где господствует человек». (Венди Уильямс)

Венди Уильямс

Зоология / Прочая научная литература / Образование и наука

Похожие книги

Вызовы и ответы. Как гибнут цивилизации
Вызовы и ответы. Как гибнут цивилизации

Арнольд Тойнби (1889–1975) – английский философ, культуролог и социолог. Он создал теорию «вызова и ответа» (challenge and response) – закономерность, которая, по его мнению, определяет развитие цивилизации. Сэмюэл Хантингтон (1927–2008) – американский философ, социолог и политолог. Он утверждал, что каждая цивилизация видит себя центром мира и представляет историю человечества соответственно этому пониманию. Между цивилизациями постоянно идет противостояние и нередко возникают конфликты. Исход такой борьбы зависит от того, насколько данная цивилизация «соответствует» сложившемуся миропорядку.В данной книге собраны наиболее значительные произведения А. Тойнби и С. Хантингтона, позволяющие понять сущность их философии, сходство и расхождения во взглядах. Особое внимание уделяется русской цивилизации, ее отличиям от западной, точкам соприкосновения и конфликтам русского и западного мира.

Арнольд Джозеф Тойнби , Самюэль Хантингтон

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература