Почему люди стали теплокровными

Главный парадокс теплокровности заключается в ее неэффективности. Холоднокровному животному аналогичного размера требуется до десяти раз меньше пищи, чем теплокровному! Большинство энергии теплокровных уходит не на движение или рост, а на поддержание стабильной температуры тела. Так в чем же эволюционный выигрыш? Ученые выделяют четыре ключевые гипотезы, которые объясняют, почему естественный отбор пошел именно по этому пути. 

1. Возможность не зависеть от времени суток

Одна из ведущих теорий гласит, что теплокровность дала предкам млекопитающих решающее преимущество. Ночью и в другое время, когда прохладно, их холоднокровные конкуренты (преимущественно рептилии) становились вялыми. А теплокровные, благодаря постоянной температуре тела, оставались активными. 

Постепенно механизм закрепился. Именно за счет него человек может питаться, общаться и передвигаться днем и ночью, зимой и летом, жить высоко в горах и пустынях. 

2. Повышение выносливости

Но теплокровность — это не только о том, чтобы быть активным, когда другие спят. Это, прежде всего, о выносливости. Постоянная внутренняя температура позволяет мышцам работать на пике эффективности гораздо дольше.

Холоднокровные животные способны на мощные, но очень кратковременные рывки, после которых им требуется длительный отдых, чтобы восстановить силы. А человек может долго бежать в условиях жары, преследуя добычу, до тех пор, пока та не падет от перегрева и истощения. Без теплокровности и ее следствия — потрясающей терморегуляции — это было бы невозможно.

3. Развитие более сложного мозга

Человеческий мозг потребляет около 20% энергии тела, при этом он крайне чувствителен к перепадам температуры. Оптимальный диапазон: +36... 37,5 °C. В этом диапазоне биохимические реакции, передача сигналов между клетками и кровоснабжение мозга протекают наилучшим образом. Теплокровность обеспечивает стабильную внутреннюю среду, необходимую для оптимальной работы нейронов.

За поддержание температуры отвечает гипоталамус в мозге. Он же первым страдает при перегреве. Чем дольше мозг подвергается воздействию температуры за пределами нормы (особенно выше +40 °C или ниже +32 °C), тем выше риск необратимых повреждений. В жару же ему помогает способность человека к потовыделению — главный механизм охлаждения.

4. Выживаемость потомства

Теплокровность также помогает обеспечить выживаемость потомства. Постоянный обогрев уменьшает вероятность того, что детеныш погибнет от холода. Увеличивает шансы на выживание и ускоренный обмен веществ. 

Забота о потомстве характерна именно для теплокровных, потому что их детеныши рождаются менее защищенными и готовыми к жизни в сложных условиях, чем у хладнокровных. Забота родителей способствует их развитию. Но если животные в этот период учатся добывать пищу и спасаться от врагов, у людей все сложнее. Младенцы перенимают не только навыки, но и культуру, язык — все то, что делает нас людьми.

Была ли теплокровность целью эволюции?

Интересно, что некоторые ученые рассматривают саму теплокровность не как изначальную цель, а как следствие развития другого критически важного признака — высокой аэробной (кислородной) мощности.

Согласно этой модели, эволюционное развитие было направлено на увеличение выносливости и общей активности. Это в свою очередь требовало больше энергии. А усиленный метаболизм неизбежно производит много тепла как побочный продукт. Затем естественный отбор мог просто усовершенствовать механизмы сохранения этого тепла за счет шерсти и подкожного жира. Так побочный эффект стал ключевой адаптацией.

Теплокровность, дополненная у человека способностью к потовыделению, позволила нам заселить практически все уголки земли. От палящего зноя пустынь до ледяных просторов Арктики — человек смог адаптироваться там, где холоднокровные были бы обречены.

По материалам iflscience.com.