Биология: Страна вечных загадок

В зоологии существует закон, по которому орган, развиваясь, увеличивает свою поверхность. Закон этот объясняется тем, что по мере увеличения поверхности органа, работа его улучшается. У тритонов легкое имеет вид мешка с тонкими стенками, причем внутренняя поверхность этого мешка гладкая, так что дыхательная поверхность легкого равна только внутренней поверхности этих мешков. У лягушек легкие тоже имеют вид мешков, но внутренняя поверхность их покрыта ячейками. Если эти ячейки расположить на столе и соединить вместе, то получится поверхность значительно большая, нежели если бы таких ячеек не было вовсе. При таком устройстве легких воздух входит в соприкосновение с большим количеством крови, проходящей по сосудам в стенки легкого, поэтому дыхание более эффективно.

У ящериц эти внутренние ячейки глубже, чем у лягушек, поэтому дыхательная поверхность легких у них сравнительно больше. Еще больше она у птиц, легкое которых по своему строению походит на губку, пронизанную многочисленными трубочками с ячеистыми стенками. У млекопитающих легкое представляет собой куст трубочек, которые постепенно становятся все тоньше и тоньше, а самые тонкие трубочки, подходящие к поверхности легкого, кончаются пузырьком. Внутреняя поверхность этих пузырьков ячеиста. В этих пузырьках происходит соединение кислорода воздуха с кровью. Если пузырьки разостлать и соединить вместе, получится довольно большая поверхность. В обоих легких человека насчитывается около 1700 таких пузырьков, образующих вместе поверхность в 200 квадратных метров, в то время как поверхность всего человеческого тела меньше 5 квадратных метров.

Еще более удивительные цифры получаются, если мы постараемся определить поверхность красных клеток крови. Они, как известно, поглощают в легких кислород и раносят его по всему телу. Чем больше общая поверхность этих клеток, тем интенсивнее идет обмен газов, то есть дыхание. Поэтому у животных, по мере совершенствования их организации, количество и общая поверхность клеток крови увеличивается. У взрослого человека в одном кубическом миллиметре крови насчитывается около 5 миллионов красных шариков, общая масса крови равна приблизительно 4 400 кубических см. Считая поверхность каждой клетки в 0,000128 кв. миллиметров, получим общую поверхность всех клеток крови равной 2816 квадратным метрам. На такой площади можно разбить сад.

Дети большие мерзляки, нежели взрослые, поэтому детей приходится одевать теплее. Причиной тому являются не какие-то особенности детского организма, а всего лишь объем тела. Известно, например: чем меньше тело животного, тем труднее ему бороться с холодом. Причина этого явления, можно сказать, чисто геометрическая. Количество тепла, выделяемого телом, тем больше, чем больше объем тела. Часть тепла тело отдает окружающей среде через свою внешнюю поверхность, поэтому чем больше поверхность тела, тем больше оно отдает оно тепла. При этом, отдавая тепло, тело, естественно, охдаждается. Когда рост ребенка увеличивается, например, в 2 раза, то объем тела увеличивается в 8 раз. Поверхность же возрастает только в 4 раза. Отсюда ясно, что взрослые охлаждаются меньше, чем дети.

Объемы тел крупных животных по сравнению с их поверхностями большие, а поверхности по сравнению с объемами маленькие. Значит, тело крупного животного вырабатывает большое количество тепла и мало выделяет его в пространство. Наоборот, у мелких животных объемы маленькие, а поверхности по сравнению с объемами большие. Поэтому мелкие животные вырабатывают в своем теле мало тепла, но много выделяют его в пространство. Стало быть, иметь маленькое тело теплокровным животным невыгодно. Но природа нашла средство компенсировать этот недостаток. Она снабдила мелких животных более теплыми покровами, или, вернее, покровами, ограничивающими выделение тепла в пространство. Так, у северного оленя длина каждого волоса значительно меньше поперечника тела, а у маленького, похожего на мышь, зверька пеструшки, живущей в том же климате, длина волоска почти равна толщине тела. У вороны покрывающие тело перья короче объема тела, а у крошечной синицы, зимующей в наших краях, длина каждого такого пера превосходит толщину тела. Синица зимой, особенно когда взъерошит перья, имеет вид пухового шарика, из которого торчит только хвост.