Человек погибает, когда его тело охлаждается до 25 градусов Цельсия. Правда, медицине известны факты, когда люди оставались живы и при более низких температурах. Но такие случаи — большая редкость.
Конечно, интересно узнать — насколько вообще устойчивы к холоду животные? Но следует сразу сказать, что некоторые виды демонстрируют в этой категории поистине невероятные результаты.
Самыми же выносливыми в отношении низких температур оказались уже известные нам коловратки. Каким только испытаниям их не подвергали, но они почти всегда «с честью» выходили из создаваемых для них низкотемпературных проблем.
Так, сначала этих миниатюрных червячков помещали в жидкий воздух с температурой -190 градусов. Причем воздействовали на них этим холодом и полчаса, и 25 часов, и 125. И во всех трех случаях, попав в нормальные условия среды, коловратки оживали. Наконец, их поместили в эту же среду на 20 месяцев. Но и в этом случае червячки выжили.
Даже когда коловратки оказывались в жидком водороде и гелии, они все равно возвращались к жизни. Так, в жидком водороде, температура которого -253 градуса, коловратки находились в течение 26 часов, и тем не менее все они выжили. Выдержали эти крохотные создания и температуру жидкого гелия, равную -271 градусу.
От тихоокеанских глубин до гималайских высот, от тропических морей до арктической тундры расселились удивительные существа, которых ученые назвали «тардиградами», или «тихоходками». Правда, по сей день зоологи так и не решили, куда их отнести: к червям или к членистоногим.
Сверху тело тихоходки защищено жестким панцирем, который сменяется при линьке. Во рту — тройной стилет, которым она прокалывает оболочку водоросли или червя, чтобы высосать содержимое. А вот дыхательной и кровеносной систем у тихоходок нет. Дышат они через кожу, а роль крови играет заполняющая их тело жидкость, в которой плавают крупные клетки, содержащие запасные питательные вещества. Всего же в теле тихоходки насчитывается около 40 тысяч клеток.
Но не этими своими анатомическими особенностями привлекли тихоходки внимание ученых. Еще в 1776 году итальянский натуралист Ладзаро Спалланцани заметил, что природа наградила тардиград «способностью к настоящему воскрешению после смерти». В дальнейшем ученые были попросту шокированы умением тихоходок выживать в самых критических ситуациях. Так, французский исследователь Поль Беккерель охлаждал их почти до абсолютного нуля (-273 градуса), и тихоходки оставались живыми.
Выживали эти существа и при воздействии на них рентгеновским облучением в 570 000 рентген: для сравнения, человека убивает мощность в 500 рентген. Они выжили и при давлении в 6000 атмосфер.
С микроскопическими созданиями вроде все понятно: никакой холод им не страшен.
А как же относятся к «морозу» в десятки градусов другие организмы: например, насекомые? Оказывается, в этой категории среди них тоже есть настоящие рекордсмены. Так, феноменальной приспособленностью к низким температурам отличаются личинки золотарниковой пестрокрылки Eurosta solidaginis, зимующие в галлах на стеблях золотарника при температуре -40 градусов Цельсия или даже -50 градусов Цельсия. В это время насекомые погружаются в состояние диапаузы, во время которой уровень обмена веществ значительно понижен. В то же время накануне холодов в теле личинок активно начинают синтезироваться глицерин и сорбит, совместное действие которых и позволяет этим тварям перезимовать.
Невероятную устойчивость к низким температурам демонстрирует один из видов ногохвосток — глетчерная «блоха» (Isotoma saltans). Обитая на поверхности ледников, она за ночь примерзает ко льду. Но с наступлением дня насекомое оживает. Причем температура около 15 градусов Цельсия для нее уже смертельна.
Одна из обитающих на Аляске жужелиц — Pterostichus brevicornis — в лабораторных условиях в течение пяти часов выдерживала температуру в 87 градусов ниже нуля. А те жуки, которых собрали зимой, длительное время выдерживали температуру -35 градусов Цельсия.
Некоторые виды комаров-дергунов также могут обитать и размножаться в таких условиях, которые, казалось бы, абсолютно непригодны для жизни. Эти насекомые живут в трещинах ледниковГималайских гор. А температура там нередко опускается ниже 16 градусов. Как особенности строения и физиологии позволяют комарам этого вида не только выживать, но и продолжать свой род при столь низких температурах? — пока ученым не ясно.
Жуки и мухи, освоившие холодные области Аляски, приспособились выдерживать температуры, достигающие -60 градусов Цельсия. Конечно же, при такой температуре эти насекомые замерзают, но их организм устроен так, что ледяные кристаллики образуются лишь снаружи их тела, не повреждая клеток, органов и тканей.
Муравьи вида Leptothorax acervorum, обитающие рядом с Северным полюсом, без особых проблем для здоровья выдерживают сорокаградусный мороз, а их личинки — еще и более низкие температуры.
Что же касается позвоночных, то хотя конкурировать с коловратками или тихоходками они не могут, но тем не менее тоже демонстрируют чудеса выживаемости при низких температурах.
Так, к понижению температуры немалую устойчивость проявляют некоторые рыбы. В частности, обитающая на Чукотке и Аляске рыбка даллия. В зимнее время морозы здесь достигают -45 градусов. Вода в болотах и речках превращается в сплошной лед. И в этом ледяном плену зимует и даллия. Однако весной, когда водоемы оттаивают, даллия тоже возвращается к жизни и за недолгое арктическое лето успевает даже отнереститься.
А некоторые виды земноводных — тритоны, лягушки, черепахи и змеи — могут без ущерба для жизни замерзать так, что их внутренние органы пронизываются кристаллами льда. Это поистине невероятно, поскольку лед, образовавшийся в кровеносных сосудах, должен их попросту разрушить, вызвав тем самым смерть животного. Но, чтобы воспрепятствовать повреждению льдом клеток и тканей, животные вырабатывают специальные вещества. Например, американская лесная лягушка при охлаждении наполняет свои ткани глюкозой. Весной же, когда возвращается тепло, амфибия оттаивает и, когда начинает активно двигаться, использует глюкозу в качестве горючего.
В июле 1972 года в Сибири из одиннадцатиметровой глубины был извлечен кусок льда, в котором находилось странное «включение». Кусок льда растаял, «включение» неожиданно. ожило. Оказалось, что это был углозуб — невзрачный четырехпалый тритон. Дальнейшие же исследования показали, что углозуб находился в ледяном плену около девяноста лет.
Что же касается птиц, то наиболее приспособлены к низким температурам. гуси и утки. Так, ученые установили, что эти птицы могут выжить даже при температуре 110 градусов ниже нуля.
Среди млекопитающих тоже есть виды, устойчивые к низким температурам. Например, длиннохвостый суслик. У этого животного во время зимней спячки температура тела нередко опускается ниже точки замерзания. Причем в клетках и тканях никаких кристаллов не образуется. Но какие механизмы этому способствуют? — пока неизвестно.
Кстати, ученые установили, что раз в неделю, как по команде, суслики просыпаются. И, конечно же, в это время температура их тела увеличивается. Причем до целых 37 градусов! Если подсчитать, то окажется, что на эти пробуждения животное тратит около 80 % запасенной энергии. Безусловно, — это ужасное расточительство. К чему оно?
Чтобы ответить на этот вопрос, биологи из Огайо провели наблюдение над этими зверюшками, взяв в качестве подопытных экземпляров 31 суслика, каждому из которых прикрепили миниатюрные температурные датчики. Когда измученные животные впали в зимнюю спячку, им ввели один из углеводов, который повышает температуру тела у бодрствующих зверьков. Но это никак на спящих сусликов не подействовало. Однако, когда они начали просыпаться, температура их тела тут же повысилась, словно им ввели инъекцию накануне.
В связи с этими результатами напрашивался единственный вывод: когда животное спит, его иммунная система полностью отключается и не реагирует на раздражители. Но такая ситуация чревата для суслика серьезными последствиями: в его организме во время сна могут проявиться болезнетворные паразиты. Поэтому, чтобы избежать этого, суслик просыпается и «включает» свой иммунитет.
Из книги «100 великих рекордов животных», автор Анатолий Бернацкий
