В холодных краях птицам и млекопитающим приходится тратить немало энергии, чтобы избежать переохлаждения. Кровь, притекающая от теплых внутренних органов животного к поверхности, отдает свое тепло холодной крови, возвращающейся от поверхности тела, и таким образом опасные для жизни потери тепла предотвращаются. Происходит теплообмен. Температура крови в коже, ногах, плавниках почти равна температуре окружающей среды, тогда как внутри организма тепло всегда сохраняется. Поэтому, например, у пингвинов и белых медведей лед под ногами не тает. У человека нет подобной системы теплообмена; среди вечных льдов тепло его тела постепенно вышло бы через кожу и он бы замерз.
Белый медведь, искупавшись, энергично выжимает воду из своей шерсти. Полотенцем ему служит снег.
И киты благодаря системе теплообмена в воде, которая еще интенсивнее, чем воздух, поглощает тепло тела, поддерживают у себя равномерную температуру. Кроме того, их защищает толстый подкожный слой жира. Он не только хорошо изолирует тело, но и идеально аккумулирует энергию, которая образуется в пору изобилия пищи и постепенно расходуется в течение всего года. Но есть и обратная сторона медали. Тепло образуется при любых жизненных процессах, в частности при движении. Во время быстрого плавания крупные киты выделяют особенно много тепла. Слой жира, хорошо изолирующий не только снаружи, но и изнутри, не выпускает лишнее тепло в окружающую воду, и кит может перегреться.
Киты выделяют избыточное тепло через кожу, прежде всего через хвостовой плавник, работающий по принципу «обратного холодильника». Охлажденная кровь с поверхности плавника поглощает тепло крови расположенных глубоко внутри тела сосудов.
Как природа решила эту проблему? Когда животное чересчур сильно разогревается, то теплообмен происходит в ластах, а также в хвостовом и спинном плавниках, поэтому теплая кровь приливает к поверхности кожи. Здесь она охлаждается, отдавая тепло воде, — так кит снижает температуру тела. У горбатого кита на долю огромных плавников приходится десятая часть поверхности тела, поэтому он неплохо остывает и в тропиках. Терморегуляторы других крупных китов, несмотря на их совершенство, не могут, по-видимому, справиться с перегревом в теплых водах — вот почему крупные киты не живут в экваториально-тропическом поясе.
А как же быть животным, которым надо защищаться от холода и на суше, и в воде? Воздух, попадающий в толстую шерсть тюленей и белых медведей или в густое оперение пингвинов, служит изолятором, поскольку плохо проводит тепло. Ведь если мы надеваем свитер, нас греет не его шерсть, а прослойка воздуха между одеждой и кожей. Он согревается телом и не улетучивается сквозь вязаные петли. Но когда животное погружается в воду, воздух из меха или оперения вытесняется они теряют свои защитные свойства. Поэтому у ластоногих, белых медведей и пингвинов есть дополнительный изолирующий слой подкожного жира.
Чтобы обсохнуть после купания, белые медведи катаются в снегу, выжимая воду из шерсти.
Взаимная поддержка всегда выручает, даже в борьбе с холодом. Животные плотно сбиваются в кучу, обогревая своим теплом друг друга и защищаясь от ветра. Так, например, арктические овцебыки, или мускусные быки, и королевские пингвины Антарктики во время снежного урагана сдвигаются, выстраивая нечто вроде крепости, в середине которой всегда укрывается молодняк.
