Вы просматриваете: Главная > Интересное рядом > Скорость жизни. Как организмы наиболее эффективно используют энергию?

Скорость жизни. Как организмы наиболее эффективно используют энергию?

Габариты обитателей природного мира определяют интенсивность обмена веществ в их организмах — также известную как «скорость жизни». Даже находясь в состоянии покоя, сердце австралийской бурой сумчатой мыши бьется с бешеной скоростью. У тасманийского дьявола эта мышца сокращается в два раза реже. У человека же частота сердцебиения составляет неспешные 60 ударов в минуту.

Скорость жизни

Скорость жизни

Помимо сердцебиения, размер животного задает количество необходимой энергии и частоту её потребления. Большим организмам нужно кормить больше клеток. Из чего можно сделать вывод, что количество требуемой энергии прямо пропорционально размеру. Однако это не так. Если в системе координат, на осях которой — энергия и масса, расположить количества энергии, потребляемые животными всех размеров — начиная с мух и заканчивая китами, то мы и правда получим прямую линию, но её угол наклона будет меньше сорока пяти градусов.

Выходит, в этом отношении крупные организмы используют меньше энергии, чем маленькие. Взаимосвязь между скоростью метаболизма и размером сильнейшим образом влияет на то количество еды, которое должны потреблять крупные животные.

Будь у человека скорость метаболизма такая же, как у мыши, мы бы потребляли 4 килограмма еды в день. Говоря языком физики, это около шестидесяти семи тысяч килоджоулей энергии, или 16 тысяч калорий. Это в 8 раз больше моей суточной нормы.

Почему клетки моего организма расходуют меньше энергии, чем их аналоги в телах менее крупных млекопитающих? У ученых пока нет точного ответа на этот вопрос. Возможно, этот природный закон дает крупным существам преимущество, или наоборот — искусственно ограничивает их размер.

Как организмы наиболее эффективно используют энергию?

Как организмы наиболее эффективно используют энергию?

Вернемся к отношению между площадью поверхности тела и его объемом. У больших животных оно ниже, чем у маленьких, а это значит, что первые несут меньшие тепловые потери. И здесь для крупных организмов открывается окно возможностей: у них отпадает необходимость потреблять большое количество пищи для поддержания тепла, что влечет за собой пониженную скорость обмена веществ.

Это объяснение срабатывает для крупных теплокровных, таких как птицы или млекопитающие, однако не выдерживает критики в случае с их хладнокровными собратьями. Согласно другой теории, в ходе эволюции крупные животные вовсе не сами решили воспользоваться окном возможностей и понизить свою скорость обмена веществ.

Их, можно сказать, принудили. Ветвление капилляров — сети сосудов, питающих клетки — имеет одну особенность: в большом организме доставлять клеткам кислород и питательные вещества куда сложнее, нежели чем в маленьком. Именно поэтому скорость, интенсивность обмена веществ в этих клетках должна быть ниже.


Оставить отзыв