Жылы қандылық құстар мен сүтқоректілерден басқа жануарлардан негізгі айырмашылықтардың бірі болып шығады. Тұрақты дене температурасын сақтау метаболизмнің айтарлықтай жоғарылауын талап етеді, бірақ ол дененің физиологиясы мен мінез-құлқын да өзгертеді. Тұрақты дене температурасының әсері туралы толығырақ Rambler мақаласында оқыңыз.
Жылы қанды дегеніміз не?
Жылы қан (эндоксия) — қоршаған ортаның температурасына қарамастан тұрақты ішкі дене температурасын сақтау қабілеті. Құстарда бұл температура шамамен 40 ° C-қа жетеді, сүтқоректілерде орташа температура шамамен 37 ° C құрайды, бұл көптеген мекендеу орындарындағыдан айтарлықтай жоғары. Бұл температураны ұстап тұру көп энергияны қажет етеді: дене терморегуляциялық (суық қанды) жануарға қарағанда көбірек тағамды тұтынуы керек.
Сондықтан жылы қан сирек кездесетін құбылыс: ол екі эволюциялық линияда — құстардың ата-бабаларында (тероподты динозаврлар) және сүтқоректілердің ата-бабаларында (цинодонттар) шамамен 200 миллион жыл бұрын, климаттың айтарлықтай ауытқуы кезеңінде дамыған. Бұл қоршаған ортаның тұрақсыздығына конвергентті эволюциялық жауап жылы қандылық беретін маңызды артықшылықтарды көрсетеді.
Жылыту неге қымбат?
Тұрақты температураны сақтау энергияны қажет ететін стратегия болып табылады. Мысалы, боа контрикторымен бірдей жануар үшін жылы қанды тіршілік ауа температурасынан жоғары тұрақты ішкі температураны сақтау үшін шамамен 30-50 есе көп жеуі керек. Бұл жоғарылаған шығындар бірнеше негізгі артықшылықтарсыз жылы қанды өсіруді тиімсіз етуі мүмкін.
Солардың бірі – ағзадағы биохимиялық процестердің тиімдірек жүруі. Жоғары температурада биохимиялық реакциялардың жылдамдығы артады, бұл жүйке импульсінің берілуіне салыстырмалы энергия шығындарын азайтады, бұлшықет жұмысын жақсартады және күшті метаболикалық процестерді сақтауға мүмкіндік береді. Бұл, өз кезегінде, жылы қанды жануарларға күн режиміне немесе жер бетіндегі температураға тәуелді болмай, кең температура диапазонында жұмыс істеуге мүмкіндік береді.
Тағы бір маңызды артықшылығы — инфекциялардан қорғау. Көптеген патогенді саңырауқұлақтар мен бактериялар 37 ° C жоғары температурада өмір сүре алмайды. Бұл жылы қанды жануарлар бауырымен жорғалаушылар, қосмекенділер және омыртқасыздарға әсер ететін инфекциялардың көптеген түрлеріне аз сезімтал екенін білдіреді.
Қозғалыс еркіндігі: неге жылы қанды жануарлар белсендірек?
Суық қанды тіршілік иелерінің белсенділігі қоршаған ортаның температурасына тікелей байланысты: ауа салқын болғанда, бұлшықеттер мен жүйкелер баяулайды, жануар летаргиялық немесе мүлдем қозғалмайды. Жылы қанды жануарлар үшін бұл шектеу жойылады: олар күннің немесе маусымның «дұрыс» уақытын күтудің қажеті жоқ. Олар сыртқы температура жағдайларына қарамастан аң аулай алады, тамақтанады және қозғала алады.
Эволюция қолынан келгеннің бәрін жасады: планетадағы ең оғаш жануарлар
Бұл айтарлықтай экологиялық артықшылықтар береді: жылы қанды жануарлар географиялық тауашаларды көбірек алады, температураның ауытқуына шыдайды, маусымдық ресурстар тапшылығын болдырмайды және ымыртта, түнде немесе көптеген суық қанды жыртқыштардың белсенділігі азырақ суық ауа райында белсенді болады.
Дәл осы мінез-құлықтың кеңеюі — әртүрлі жағдайларда әрекет ету және өмір сүру қабілеті — әлеммен өзара әрекеттесудің күрделі үлгілерінің дамуына негіз болды: әлеуметтік стратегиялардан кеңістікті зерттеуге дейін, мидың эволюциясына жанама әсер етеді.
Дене температурасы мидың жұмысына қалай әсер етеді?
Жылы қан денеге ғана емес, сонымен қатар миға да әсер етеді – оның белсенділік жылдамдығы мен желіні ұйымдастыру. Нерв процестерінің тиімділігі температураға айтарлықтай байланысты: температура жоғарылаған сайын жүйке импульстарының жылдамдығы артады және рефрактерлік кезең — нейрондардың қайтадан белсенді болуы үшін қажет уақыт — азаяды.
Суық қандағы мидың температурасы шамамен 15 ° C температурадан шамамен 37 ° C жылы қандағы ми температурасына ауысқанда, жүйке тізбектерінің жылдамдығы екі еседен асады және нейрондар жылдамырақ және дәлірек жұмыс істей алады. Бұл жеделдетілген нейрондық желінің динамикасы нейрондар арасында күрделі кері байланыс байланыстарының қалыптасуына жол ашты — күрделі сенсорлық, болжамдық және мінез-құлық ақпаратын біріктіру үшін негіз болды. Бұл «саналы» нейрондық тізбектердің дамуына ықпал ететін екі маңызды өзгеріске әкеледі:
- Жүйке сигналының берілу жылдамдығын арттырады, ми аймақтары арасындағы уақыт кідірісін азайтуға көмектеседі.
- Нейронның рефрактерлік кезеңін қысқартады, бұл тығыз және тұрақты кері байланыс контурларына мүмкіндік береді.
Бұл өзгерістер мидың сыртқы тітіркендіргіштерге жылдам жауап беруіне ғана емес, сонымен қатар ақпаратты жоғары деңгейде қайталайтын және біріктіретін әлемнің ішкі үлгілерін сақтауға мүмкіндік береді.
Жылы қан жануарлардың мінез-құлқын қалай өзгертті?
Сананы күрделі рефлекстен нақты не ажыратады? Қазіргі заманғы нейроғылыми теориялар сананы күрделі, өздігінен сілтеме жасайтын ақпаратты өңдеу ретінде қарастырады, онда жүйе тітіркендіргіштерге жай ғана жауап бермейді, сонымен қатар ішкі көріністерді тудырып, әрекет етеді. Бұл жерде жылы қан маңызды рөл атқаруы мүмкін, бұл миға осындай тізбектерді қолдау үшін инженерлік қабілет береді.
Тұрақты жоғары дене температурасы биохимиялық тұрақтылықты қамтамасыз етіп қана қоймайды, сонымен қатар кең жағдайларда желілік функцияны сақтай отырып, жүйке белсенділігінің сыртқы жылулық шуға тәуелділігін азайтады. Бұл сенсорлық интеграцияға, жадыға және болжауға жауапты нейрондық тізбектер суық қанды тіршілік иелерінде тезірек және күштірек өсетінін білдіреді.
Бұл физиологиялық «басқыш» мінез-құлықтың күрделі формаларын дамытуға мүмкіндік берді, оларды кейінірек когнитивтік қабілеттер деп атаймыз. Оларға жоспарлау, әлеуметтік өзара әрекеттесу, болашақты болжау және тәжірибеден үйрену жатады.
Жылы қан — эволюциялық артықшылық
Жылы қанды жануарларға көшу құстар мен сүтқоректілердің ата-бабалары үшін физикалық ғана емес, сонымен қатар мінез-құлық автономиясын тудырды. Белсенділігі қоршаған ортаның температурасымен шектелген бауырымен жорғалаушылар мен қосмекенділерден айырмашылығы, жылы қанды жануарлар өз денесін сыртқы әлемге аз тәуелді, тұрақты жүйе ретінде пайдалана алады.
Философиялық тұрғыдан мұны ішкі автономияға көшу деп санауға болады – әлемді және өзінің «Менін» кешенді қабылдауды дамытудың негізгі шарты. Сіздің реакцияларыңыз сыртқы жағдайлармен қаншалықты аз болса, ішкі процестеріңіз соғұрлым өзін-өзі қамтамасыз етеді: қалау, таңдау, есте сақтау, жоспарлау.
Бұл жылы қандылықтың өзі сананы тудырды дегенді білдірмейді, бірақ ол пайда болатын биологиялық бассейнді айтарлықтай кеңейтті. Бұл құстар мен сүтқоректілердің экологиялық тауашалардың шыңына неліктен көтерілгенін және олардың мінез-құлқы, әлеуметтік құрылымы мен оқу қабілеттері суық қанды жануарлардың көпшілігінен неге асып түсетінін түсіндіреді.
Біз бұған дейін «Ми шындықты қалай қатты бұрмалайды» деп жазғанбыз.