Искусство не транжирить кислород
Ученые разгадали причины устойчивости китов к гипоксии.
Ученые, наконец, раскрыли секрет уникальных способностей морских млекопитающих животных проводить большое количество времени под водой. Они могут сохранять умственную и физическую активность более полутора часов без каких-либо негативных последствий для организма.Как показали исследования научной группы из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, руководимой профессором эклогии и эволюционной биологии Терри Уильямсом, некоторые виды морских животных, такие как киты, дельфины и другие – защищены от гипоксии – быстрого и значительного понижения уровня кислорода в тканях головного мозга. Помогают им в этом особые белковые молекулы, глобины, специфически доставляющие кислород к мозговым тканям.Как отмечает сам Уильямс, его группой было обнаружено увеличенное до 10 раз количество различных типов глобинов в мозгу некоторых животных.Гипотеза о том, что искусно ныряющие животные выработали чрезвычайно разветвленную сеть капилляров и сосудов, доставляющих богатый кислородом гемоглобин к органам и мозгу долгое время превалировала среди научного сообщества. Однако позже Уильямсом было установлено, что никакая кровеносная система не способна питать организм кислородом в течение долгого времени – его уровень в крови очень быстро снижается. Это и стимулировало ученого начать поиск альтернативного механизма, снабжающего мозг и органы животных кислородом даже при очень низких его концентрациях в крови. Уильямс провел масштабное исследование мозговой ткани сухопутных и морских животных. Как и оказалось, морские обитатели имели повышенный уровень нейроглобинов и цитоглобинов – основных переносчиков кислорода от кровеносных сосудов к тканям мозга, открытых все тем же Уильямсом. Их мозг, кроме прочего, имел более темную окраску из за повышенного, по сравнению с обитателями суши, содержания железа. Тем не менее, было установлено, что мозговые ткани животных, быстро и интенсивно двигающихся в приповерхностных водах более богаты глобинами, нежели ткани глубоководных ныряльщиков, таких как киты. Еще одним, пока не объясненным фактом, оказалось сильно повышенное содержание глобинов в мозгу красной рыси, сильно превышающее таковое у других представителей семейств псовых и кошачьих.
|
|
|
«О вдохе и прочем». Водные звери отличаются экономным расходованием кислорода во время ныряния. Так, у обыкновенного тюленя расход кислорода в течение одной минуты после погружения снижался в 15 раз! Эта экономия обеспечивается различными способами. Замедляется обмен веществ в организме зверя, уменьшается количество вырабатываемого тепла, происходят резкие изменения в кровообращении и характере кровоснабжения различных тканей. У морского льва, например, уже через 10 секунд после начала ныряния количество сокращений сердца падало от 130-140 до 30-40 в минуту, а у серого кита – со 100 до 10 ударов. Но особенно отличается в этом отношении нутрия. У неё частота сердцебиений при погружении в воду уменьшается с 216 до 4! Разница колоссальная. У северного морского слона частота сокращений сердца в конце 40-минутного ныряния также падала до 4, но исходный уровень у этого вида гораздо ниже, чем у нутрии: 60 ударов в минуту. http://bytrina11.ru/.
|
|
|
Дыханье - Мир дикой природы. Охотясь за рыбой, пингвины могут провести под водой двадцать минут. Но, как оказалось, эти птицы очень экономно расходуют запасённый кислород. Начиная с шестой минуты мышцы пингвина переходят в особый тип получения энергии – анаэробный, когда кислород не нужен. Как это происходит, выясняли исследователи из Института океанографии Скриппса (США).Анаэробный метаболизм пингвин использует в его молочнокислом виде, когда конечным продуктом расщепления глюкозы является лактат, или молочная кислота. Это менее эффективный способ добычи энергии, нежели сжигание питательных веществ кислородом, но в случае нехватки этого самого кислорода такой тип энергетического обмена приходится весьма кстати. Молочнокислое брожение вообще включается в мышцах при перегрузке, и образующийся в результате лактат отвечает за симптомы усталости и мышечного утомления. Пингвин, готовясь к нырку, глубоко дышит, запасая кислород в крови, лёгких и мышцах. Через какое-то время в крови птицы обнаруживается молочная кислота. Но при этом, как показали исследования, у вынырнувших пингвинов в лёгких и крови остаётся некий резерв кислорода.То есть на анаэробный способ получения энергии у пингвинов переключаются именно мышцы. Мускулатура оказывается изолированной от прочих систем организма, она выбрасывает в кровь молочную кислоту, но при этом не забирает кислород.
|
|
|
http://prostonauka.com/.Кислород в жизни животных. В процессе обмена веществ для большинства представителей животного мира значительную роль играет кислород. Он участвует в дыхании – цепочке химических реакций, по характеру своему напоминающих горение. Высокомолекулярные энергоемкие соединения, например углеводы, под воздействием кислорода переходят в низкомолекулярные, бедные энергией – такие, как двуокись углерода и вода. При этом часть энергии высвобождается. Процесс дыхания по начальным и конечным его продуктам можно представить формулой C6H12O6+6O2 → 6CO2+6H2O+674 ккал, при этом на окисление 180 г (1 моль = грамм-молекула) глюкозы требуется 192 г кислорода, расходующегося затем на образование 264 г углекислого газа и 108 г воды. Таким образом, при дыхании кислород постепенно перерабатывается в другой газ – углекислый. Только тогда, когда возможен процесс, высвобождающий энергию, организм может удовлетворять свою потребность в кислороде и освобождаться от двуокиси углерода. Постоянный газовый обмен со средой имеет для животных первостепенное значение, так как создание запасов кислорода в организме невозможно. Если окружающая среда бедна кислородом, наступает сначала одышка, удушье, а затем и смерть.
|
|
|
Вода как ценность
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 212; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!