Сколько не дышит бобер под водой

Вы когда-нибудь пробовали задержать дыхание хотя бы на одну минуту? Тогда вы можете понять, что значит не дышать 15 минут. А ведь бобры, так же как и люди, дышат легкими, не правда ли?

Длительное время считалось, что если тюлени могут долго находиться под водой, то это потому, что у них процентов на 20 больше крови, чем у людей; ныряя под воду, они как бы берут с собой «запасной резервуар». Но вскоре стало ясно, что одно лишь это обстоятельство не может с служить объяснением столь длительного пребывания этих животных под водой. Закрепив на теле тюленя измерительные приборы, ученые обнаружили нечто интересное: как только тюлень ныряет под воду, сердечная деятельность его резко снижается. Сердце бьется значительно реже, и животное экономит кислород. Доступ крови в нижнюю часть тела ослабевает, кровообращение ослабевает, и кислород, находившийся в тканях в момент ныряния, используется теперь лишь для системы внутреннего кровообращения, и в первую очередь для удовлетворения жизненно важных потребностей мозга.

Аслак сделал интересное наблюдение – когда он снимает с бобра шкуру, то заметна большая разница между животными, пойманными в ловушку под водой и на суше. У тех, кого поймали под водой, под кожей на брюшке нет крови, зато ее много в самом теле животного, в области легких и сердца. Находясь под водой, бобры, так же как и тюлени, могут отключать периферийные кровеносные сосуды.

Если мы пытаемся подольше задержать дыхание, то наступает такой момент, когда мы не можем дольше выдержать и обязательно должны вобрать в себя воздух. Когда скопление углекислого газа достигает определенной точки насыщения, то нервные клетки дыхательного центра продолговатого мозга подвергаются столь сильному воздействию, что тело независимо от нашей воли начинает совершать дыхательные движения.

Во время долгой и холодной зимы бобры находятся в своих жилищах подо льдом вплоть до полугодия. В этот период на снегу можно найти глубокие подтаявшие ямки в тех местах, где теплый воздух из бобровых хаток поднимается вверх по свободному пространству в плетеной стенке жилища, своего рода вентиляционному отверстию. Но такая вентиляция действует, однако, не всегда. Как-то осенью семейство бобров обложило свою хатку голубой глиной, а когда ударили морозы, глина застыла, как глазурь, сделав стенки совсем непроницаемыми. В довершение всего выпал снег, образовав на крыше новый толстый слой. Над этой хаткой мне лишь поздней весной удалось заметить подтаявшие ямки. Как же в этих условиях бобры получали необходимый кислород, особенно если учесть, что в одной камере набилось несколько животных, которым приходилось делить между собой и без того довольно скудные его запасы?

Мне очень хотелось в этом разобраться, но нужной аппаратуры для подобных опытов у меня не было. Мой друг Арвид, по специальности зоофизиолог, располагал такой дорогостоящей аппаратурой, и, когда я предложил ему заняться изучением обмена веществ у бобра, он живо откликнулся.

Установив на берегу ящик, мы проложили от него деревянный канал в водный бассейн, сделав все это по принципу бобрового жилища. Бобры довольно быстро свыклись с ящиком и стали появляться в нем по настроению. На своих приборах Арвид мог теперь прочитать данные, причем настолько поразительные, что его ученые-коллеги широко раскрыли глаза. Прежде всего решено было проверить, насколько чувствительны бобры к низкому содержанию кислорода (О2) в воздухе, которым они дышат, и соответственно повышенным количествам углекислого газа (СО2) ? Что касается кислорода, содержание которого в обычном воздухе составляет примерно 20 процентов, то бобры покидали свой домик лишь после того, как количество его падало до такой невероятно низкой цифры, как 4-5 процентов, что является почти пределом, за которым человек падает в обморок. Углекислого газа в атмосфере обычно содержится лишь 0,03 процента. В тесной камере у бобров, где одновременно дышат несколько животных, воздух, очевидно, будет постепенно накапливать все больше и больше углекислоты. Чтобы имитировать условия бобровой хатки, воздух в которой постепенно ухудшается, Арвид в течение 5 часов подавал в помещение, где находились животные, всевозрастающее количество СО2. В отдельных случаях бобры покидали помещение лишь после того, как содержание газа достигало 16,5 процента! Эта концентрация настолько высока, что была бы опасной для любого другого животного, да и сам бобр по сути дела уже должен был умереть. Но он пребывал в наилучшем здравии!

Когда содержание кислорода в воздухе снижается, то организм обычно стремится компенсировать потерю, так сказать, повышенной вентиляцией, то есть более глубоким и частым дыханием. У бобров же, видимо, таких изменений не происходит, они способны извлекать кислород при более низком парциальном давлении, чем другие животные. На протяжении миллионов лет эволюции бобр сумел приспособиться к экстремальным жизненным условиям своего подземного существования, научился обходиться минимальным количеством кислорода. И нет ничего удивительного в том, что авиационные медики проявляют к бобрам особый интерес. Сведения по физиологии этих животных могут пригодиться человеку во время дальних космических полетов, которые в будущем будут продолжаться месяцы и годы.

Зимой наблюдались случаи, когда бобры удаляли несколько палок в верхней части плотины, создавая небольшое отверстие, через которое протекала вода. Когда уровень воды в пруду снижается, между льдом и поверхностью ее образуется воздушное пространство, бобры получают большую свободу действий, могут проделывать себе выход во льду и, прокопав в снегу каналы, выходить на берег и валить деревья.

Когда бобры выбираются из хатки и возвращаются в нее обратно, тело их действует как поршень, приводя в движение воздух и создавая небольшую вентиляцию.

Источник

Бобры: забавные архитекторы

Бобры наделены уникальными приспособлениями для обитания в своей среде

Хорошо известна способность бобров строить плотины, но эти удивительные животные обладают и другими особенностями, которыми наградил их Бог. Бобры относятся к млекопитающим, они дышат воздухом и, тем не менее, проводят огромное количество времени под водой. Для этого им необходимы различные особые приспособления.

Во-первых, в ушах и носу бобра находятся специальные клапаны. Когда бобер ныряет под воду, эти клапаны автоматически закрываются так, чтобы вода не могла поступать внутрь тела. После того, как животное выныривает из воды, клапаны вновь открываются и бобер начинает дышать.

Но, все-таки, самой удивительной особенностью этих животных являются веки. Если вам когда-нибудь приходилось нырять под воду или плавать с маской и трубкой, то вам, конечно же, известно, что вода и содержащиеся в ней вещества раздражают ваши глаза и вымывают естественную глазную смазку. Кроме того, ваши глаза не видят достаточно хорошо под водой. Именно поэтому, занимаясь подводным плаванием, мы надеваем защитные очки.

Читайте также: Морская выдра фото

Был ли человек первым, кто придумал идею защитных плавательных очков? Не совсем. Бог создал бобров со «встроенными» защитными очками — это прозрачные веки.

Был ли человек настолько изобретателен, что первым придумал идею защиты глаз с помощью очков? Не совсем. Бог создал бобров со «встроенными» защитными очками – это прозрачные веки . И хотя под водой бобры закрывают глаза, но продолжают все очень хорошо видеть. Прозрачные веки выполняют также и другую защитную функцию – они предохраняют глаза бобров от раздражения различными веществами, находящимися в воде.

В зимнее время бобры вынуждены питаться корой деревьев, которую срезают и запасают осенью, используя для этого имеющиеся самозатачивающиеся передние резцы (наверное, самое известное «приспособление» бобров).

Для запасов питания бобры собирают молодые деревья (ветки диаметром обычно 2-5 см), разрезают их на куски подходящего размера, а затем в зубах переносят в свой подводный тайник и погружают в ил на дне водоема.

Удивительный дизайн

Все вышесказанное подводит нас к рассмотрению другой поразительной особенности строения бобров. В зимние месяцы, когда водоем покрыт льдом, бобры извлекают и жуют свои запасы под водой. При этом вода не попадает в их рот, потому что между передними резцами и большими задними коренными зубами у них находятся специальные ворсистые выросты, расположенные глубоко во рту. Две эти кожные складки находятся по обеим сторонам рта, они смыкаются за резцами, закрывая доступ воды в оставшуюся часть полости рта.

Хвост бобра имеет форму плавника и покрыт кожей, похожей на чешую. Он выполняет функцию руля во время плавания. Это особенно важно, когда животное плывет под водой с наполненным ветками ртом. В данном случае, хвост служит для компенсации неравномерной тяги, возникающей из-за веток, и таким образом, для точного управления под водой часто расположен под углом.

Задние лапы бобра крупные и перепончатые, как у утки, благодаря чему он замечательно плавает . При этом два внутренних когтя на каждой задней лапе бобра раздвоены, и бобер легко использует их для того, чтобы причесываться и смазывать специальной смазкой свой мех.

Своими же небольшими передними лапками без перепонок бобер пользуется, когда переносит ил и другие материалы, а также, роет каналы. Эти каналы необходимы бобрам для перемещения веток и быстрого укрытия от хищников.

Мех бобра должен быть постоянно смазан, чтобы на кожу животного не попадала вода. Данная смазка выделяется из двух крупных желез, заполненных густой, жирной, темно-желтой масляной жидкостью, которую животное наносит на мех для защиты от воды. Все это, а также два слоя меха, настолько эффективны, что вода очень редко попадает на кожу бобра. Слой подкожного жира защищает его и от холода.

Бобер способен проплыть под водой расстояние до 800 метров и более. Большинство животных, дышащих воздухом, находясь так долго под водой, страдали бы от недостаточного поступления кислорода в мозг. Но у бобра для этого есть особенное приспособление, которое помогает решить данную проблему. Большие легкие и печень позволяют сохранять больше воздуха и насыщенной кислородом крови. Кроме того, сердце бобра начинает биться медленнее, когда он погружается в воду, что тоже способствует более рациональному использованию и сохранению кислорода. Приток крови к конечностям ограничивается, а в то же время жизненно важное поступление крови в мозг остается нормальным.

Инженерные навыки

Бобры способны строить дамбы, которые могут простираться на сотни метров . При этом процесс сооружения дамб включает в себя несколько этапов: сначала бобер срезает деревья и кустарники, затем тащит их по кусочкам к месту строительства и складывает их в воде параллельно направлению потока. Почти все, что находят бобры, используется ими для сооружения дамбы — живые и мертвые деревья, ил, трава, камни. Когда происходит затопление водоема, где обитает бобер, давление на стенки дамбы может разрушить ее. Чтобы этого не произошло, и если у бобров есть время, они сооружают водослив, ослабляющий давление, а затем заделывают его после того, как вода убывает.

Хатки бобра также наглядно демонстрируют, что перед нами великий строитель

Хатки бобра также наглядно демонстрируют, что перед нами великий строитель. Свое жилище бобры делют из веток и герметично запечатывают его от холода с помощью ила. Середина крыши хатки остается открытой, чтобы обеспечить постоянное поступление свежего воздуха. Несколько входов в хатку (на случай если необходимо быстро убежать из нее) находятся под водой. Зимой, когда водоем покрывается слоем льда, бобры из своей норы могут попасть прямо в тайник под водой, где хранятся их запасы, являющиеся в этот период времени единственным для них источником пищи.

Бобер воистину служит нам еще одним примером удивительного дизайна и разумного замысла любящего и заботливого Бога-Творца. Такое разнообразие важных для жизни особенностей строения его тела не могло произойти в результате случая и отбора при эволюции. Все «приспособления» бобра должны были присутствовать и полностью функционировать с самого начала для того, чтобы он мог выжить в полуводных условиях обитания.

Источник

Biology

сайт учителя биологии

Интересные факты о дыхании животных

Все живые организмы дышат. На протяжении всей жизни дыхательная система работает непрерывно, не останавливаясь от рождения до самой смерти. Благодаря ей в клетках тела осуществляется газообмен.

В этой статье собраны 8 интересных фактов о дыхательной системе живых организмов.

1. В Карибском бассейне и южной части Северной Америки живут отличные ныряльщики — ящерицы из рода Анолисов. Некоторые из них могут надолго оставаться под водой – до 15 минут. Оказалось, что на верхней части головы ящерицы образуется воздушный пузырёк, в котором и находится запас воздуха.
2. Морской огурец или голотурия использует свое анальное отверстие … для дыхания. Он втягивает через него воду, насыщенную кислородом, и она попадает в легкие — мешковидные, богатые сосудами органы. Кроме того в случае опасности животное выбрасывает свои легкие вместе с задней частью кишки через анальное отверстие. Тем самым повергая в страх своего врага, а утраченные органы быстро восстанавливаются.
3. Относящийся к головоногим моллюскам, осьминог дышит кислородом растворенном в воде, с помощью жабр. Но также он может провести на суше около часа. Чтобы продержаться на суше, животное наполняет тело запасом воды, и закрывает щели с помощью мышц.
4. Дельфины являются морскими млекопитающими и конечно им требуется воздух для дыхания. Но в отличие от рыб у дельфинов нет жабр, поэтому им приходится подплывать к поверхности воды, чтобы набрать воздуха.Дельфины могут дышать, только находясь в сознании, а это означает, что они никогда полностью не засыпают. Если они заснут, то они могут утонуть, поэтому часть их мозга постоянно находится на чеку и контролирует дыхание. Некоторые дельфины могут задерживать дыхание всего на несколько минут (7-10 минут), в то время как другие виды способны не дышать под водой более 20 минут.
5. Кашалоты — лучшие ныряльщики из всех млекопитающих, так они могут пребывать под водой, без воздуха около полутора часов. В поисках добычи кашалот может опускаться до глубины свыше 2 км. Причина этого в большом запасе кислорода в мышцах. Кроме того, метаболизм кашалота при глубоких погружениях сильно замедляется, его пульс падает до 10 ударов в минуту. К тому же, количество крови у кашалота относительно намного больше, чем у сухопутных животных. Все эти особенности дают кашалоту возможность задерживать дыхание на очень долгое время.
6. Бобры относятся к млекопитающим, они дышат атмосферным воздухом и, тем не менее, проводят большое количество времени под водой. Это возможно, благодаря тому, что в ушах и носу бобра находятся специальные клапаны. Когда бобер ныряет под воду, эти клапаны автоматически закрываются так, чтобы вода не могла поступать внутрь тела. После того, как животное выныривает из воды, клапаны вновь открываются и бобер начинает дышать.
7. Зимняя спячка ежей длится 128 дней. Пока еж спит, температура его тела падает до 2 градусов Цельсия (в обычных условиях она составляет 34 градуса). Дыхание у спящих ежей очень замедлено: максимум 8 вдохов-выдохов в минуту, хотя обычно они дышат с частотой 40-50 раз. Обмен веществ чрезвычайно замедлен, все ресурсы организма работают в режиме экономии.
8. Морские змеи обитаютающие в тропических водах Индийского и Тихого океанов могут нырять на значительную глубину. Рекорд морских змей по пребыванию под водой в эксперименте равен 10–12 часов, а произвольно они могут находиться под водой часа полтора. Дышат морские змеи атмосферным воздухом, ноздри при нырянии закрывают кожными клапанами, чтобы вода не попадала внутрь. Дышат рептилии с помощью легких. В дыхании также участвует слизистая оболочка рта, богато снабженная кровеносными сосудами, частично выполняющая роль жабр.

Источник