Игольчатые радиаторы слонов⁠⁠

Какой очаровательный… э-эм, мамонтёнок?

Ладно-ладно, шучу – я знаю, что никто так не подумал. Конечно же, перед вами слонёнок, а конкретно детёныш азиатского слона. Но почему он волосатый? Можно было бы подумать, что это наследие мамонтов, ведь азиатские, они же индийские, слоны к мамонтам генетически ближе, чем африканские, и произошли от общего предка позже, чем отделилась ветвь африканских слонов.

Однако предками азиатских слонов мамонты не являются: правильнее будет сказать, что они были двоюродными братьями с общим древним корнем. Да и в контексте рассматриваемого нами вопроса это не так уж важно, ведь и у детёнышей африканских слонов тоже порой имеется заметный волосяной покров, пусть и более реденький.

Утрата шерсти слонами в процессе эволюции связана с терморегуляцией, а именно – с критической необходимостью отводить лишнее тепло в условиях жаркого климата. Слоны – самые крупные наземные млекопитающие, а потому имеют наименьшее соотношение площади поверхности к объёму тела среди всех сухопутных животных. Их огромные организмы производят колоссальное количество внутреннего тепла, и оно едва успевает выходить через кожу. Учитывая климатические условия в среде обитания современных слонов, густая шерсть, как у мамонта, работала бы как самая настоящая шуба и быстро привела бы животное к тепловому удару и вероятной гибели.

Наши с вами предки тоже утратили волосяной покров, но сделали это по другой причине: голая кожа позволяет нам эффективно потеть всей поверхностью тела. Но у слонов практически нет потовых желез, за исключением небольших участков между пальцами ног, так что охлаждаться посредством испарения пота они не способны. Вот и получается, что единственный доступный для них способ удерживать температуру тела в норме – а у слонов это в районе 36°C – это прямая теплоотдача, а для этого кожа должна быть максимально открытой. И всё же даже у взрослых слонов на коже есть волосы и местами даже очень выраженные.

Долгое время считалось, что редкие щетинки на теле слона – это просто бесполезный рудимент, однако относительно недавнее исследование учёных из Принстонского университета, опубликованное в 2012 году, перевернуло это представление. Биофизики доказали, что при крайне низкой плотности, когда волоски растут далеко друг от друга, шерсть перестает выполнять функцию сохранения тепла, а наоборот начинает его отводить. Редкие жёсткие волоски слонов работают как штырьки на поверхности игольчатого радиатора, собирая тепло от кожи и выводя его в окружающую среду. В зависимости от скорости ветра, эффективность теплоотдачи благодаря волоскам возрастает на 5-23%.

Но почему всё же детёныши более волосаты, чем взрослые слоны? Да потому, что взрослым этот встроенный «игольчатый радиатор» нужен значительно меньше, чем малышам, поскольку они справляются с перегревом благодаря огромной площади кожи, глубоким морщинам, удерживающим влагу, и постоянному похлопыванию ушами, которые пронизаны сетью крупных кровеносных сосудов.

У новорожденного слонёнка уши ещё слишком малы и не дают нужного эффекта, да и кожа более гладкая. К тому же, помимо помощи с отводом тепла, густой слой жёстких волосков, называемых лануго, на голове и спине детёныша защищает его нежную молодую кожу от солнечных ожогов и укусов кровососущих насекомых до тех пор, пока кожный покров окончательно не огрубеет. Так что всё продумано!

Ещё больше интересного о живой природе на канале ЗУБ: записки учителя биологии: в Телеграм | в Макс