Вчені вияснили, чому взимку білі ведмеді не мерзнуть

Лютий хижак білий ведмідь мешкає в суворих кліматичних умовах. Вага дорослого самця може досягати 1 тонни, а ось їжа в кількості, достатній, щоб забезпечити звіра енергією, є не завжди. Тим більше що значна частина енергії йде на підтримку температури тіла. Повинна бути якась хитрість, що дозволяє білим ведмедям адаптуватися до холоду і зберігати температуру тіла, яка коливається в районі +37 градусів Цельсія, а під час сну доходить до +40 градусів. Вчені не тільки з'ясували деякі подробиці про пристрій терморегуляції у полярних хижаків, а й планують взяти дещо на озброєння, інформує Ukr.Media.

Щоб пережити зиму, бурі і чорні ведмеді впадають в сплячку. Зоологи давно задавалися питанням: як переживає холод білий ведмідь? Незважаючи на суворі умови, в сплячку йдуть тільки вагітні самки, самці ж роблять це рідко і на нетривалий час.

Один з ведмежих секретів - оксид азоту (NO). Оксид азоту бере участь в регуляції систем внутрішньо-і міжклітинної сигналізації, з порушенням метаболізму NO пов'язані такі захворювання, як ішемічна хвороба серця, інфаркт міокарда, бронхіальна астма, невротична депресія, епілепсія та ін. Крім того, завдяки оксиду азоту поживні речовини перетворюються в енергію і тепло.

Команда дослідників з Університету Буффало (США) на чолі з Шарлоттою Ліндквіст порівняла геноми бурих і білих ведмедів. З'ясувалося, що у двох цих близьких видів існують відмінності в клітинному диханні. У геномі білих ведмедів були виявлені послідовності, завдяки яким можливе «тонке налаштування» тепло- і енергообміну в залежності від температури навколишнього середовища і харчування. «Клітина починає виробляти енергію при високих рівнях оксиду азоту. При низьких рівнях оксид азоту сам регулює, коли і де клітини повинні виробляти тепло », - пояснює один з авторів дослідження Андреана Уелч.

Не варто також забувати і про унікальні властивості хутра білого ведмедя. Як при товщині всього в 5 сантиметрів воно не дозволяє тваринам замерзнути? «Чому нам потрібно як мінімум 60 см мінеральної вати, щоб підтримувати 20 ° С при температурах близько -5 ° С? І чому хутро полярного ведмедя краще, ніж те, що у нас є для утеплення будинків? », - задалася питанням Прісцилла Сімоніс з Намюрського університету (Бельгія).

Передача тепла можлива тільки від більш теплого до холодного, говорить другий закон термодинаміки. Один із способів передачі тепла - інфрачервоне випромінювання. Чим більш розріджений газ, тим гірша його теплопровідність, тому шерсть і пір'яний покрив тварин, що мешкають у високих широтах, має багато повітряних порожнин. Дослідники змоделювали процес перенесення тепла в умовах, коли волокна шерсті або пір'я стають свого роду пастками ІЧ-випромінювання і перешкоджають видаленню тепла від джерела. Згідно побудованої дослідниками комп'ютерної моделі, справа не тільки в структурі хутра або пуху, але і в кольорі. Матеріали чорного кольору, які поглинають все випромінювання, виявилися менш ефективними в порівнянні зі світлими. Вчені з'ясували, що розсіювання інфрачервоного випромінювання, яке повторюється, між численними шарами пуху або хутра світлих кольорів уповільнює процес охолодження.

На думку доктора Сімоніс, таке блокування теплопереносу, що сформувалася в процесі еволюції у тварин, що мешкають в полярних регіонах, забезпечує ефективну термоізоляцію. І стає зрозуміло, чому білий ведмідь, якому немає від кого ховатися в арктичних снігах, все одно білого кольору - тому що в білому тепліше. Вчені вважають, що ці результати можуть допомогти в розробці нових способів теплоізоляції.