Želvy si dlouho vydobyly pověst dlouhověkých lidí. Jak to, že tito plazi, proslulí svou pomalostí, žijí tak dlouho? Možná je to jen tou pomalostí? Pojďme společně zjistit tajemství dlouhověkosti těchto zajímavých zvířat.
10 2018 декабря
Sdílejte na sociálních sítích
Perský filozof a básník Omar Khayyam napsal tyto úžasné řádky:
Kdo chápe život, už nikam nespěchá,
Vychutnává si každou chvíli a dívá se
Když dítě spí, starý muž se modlí,
Jak prší a jak tají sněhové vločky.
Je možné, že želvy mají nějaký skrytý filozofický postoj k životu, a proto žijí tak dlouho? Tato záhadná zvířata, o jejichž původu vědci stále diskutují, se pohybují tak pomalu a hledí do dálky tak dlouho, až se zdá, že mají skutečně přístup k tajemstvím vesmíru. Nicméně není.
Navzdory svému neobvyklému vzhledu připomínajícímu ještěrku nevděčí za svou dlouhověkost moudrosti nashromážděné za miliony let evoluce (a ani pomalost s tím nemá nic společného), ale biologii. Právě stavba želvího těla a jeho velikost jsou zodpovědné za záviděníhodnou délku života těchto plazů.
Zákeřný metabolismus
Každý tvor vděčí za svůj život chemickým procesům probíhajícím v jeho těle. Látky neustále reagují a přeměňují se jedna v druhou. Aktivita živého tvora, množství potřebné potravy, délka spánku a doba aktivního bdění přímo závisí na rychlosti metabolismu – metabolismu.
Rychlost metabolismu je zase ovlivněna velikostí těla zvířete. Pokud je tvor malý, pak je objem jeho těla menší než povrch těla. Když zvíře začne růst, objem těla roste rychleji než povrch. Pokud například porovnáte velké a malé zvíře – hrocha a myš – pro stejný centimetr krychlový tělesného objemu, bude mít každé z nich jiný počet centimetrů povrchu těla. Přirozeně u myši je tento krychlový centimetr pokryt mnohem větším procentem povrchu těla než u hrocha. Teplo zvířete se „uvolňuje“ právě tímto povrchem, takže myš se musí více pohybovat, jíst a produkovat živiny mnohem aktivněji než hroch (na jednotku tělesné hmotnosti). Myší pozřená potrava je díky zrychlenému metabolismu rychle strávena, tělo ji z těla přirozeně odvádí a zvíře je nyní opět nuceno hledat potravu.
Je logické, že tvorové s rychlým metabolismem jsou aktivní, protože jsou energičtí a neustále hledají potravu. Spánek je však pro takto aktivní zvířata velmi důležitý. Toxické vedlejší produkty z neuronů se v jejich mozku hromadí mnohem rychleji než u velkých zvířat. Spánek pomáhá zbavit se těchto škodlivých látek. Malí hlodavci proto mohou být v království Morpheus až dvacet hodin denně a obři, jako jsou sloni, jen dvě až čtyři hodiny denně.
Velcí obratlovci, kteří se nemohou pochlubit zrychleným metabolismem, mají dlouhou životnost. Sloni, velryby a galapážské želvy se zaslouženě staly dlouhověkými šampiony mezi obratlovci (jiným jménem jsou želvy sloní – největší druh suchozemských želv, které dnes existují).
Rychlý metabolismus – rychlé stárnutí
Proč ale zvířata s pomalým metabolismem žijí déle než zvířata s rychlým? Koneckonců, zdá se, že aktivita, energie a rychlé trávicí procesy by měly mít pozitivní vliv na život zvířete.
Jednoznačná odpověď na tuto otázku dosud nebyla nalezena. Jedna věc byla stanovena – tvorové s rychlým metabolismem stárnou a hromadí různé druhy poškození mnohem rychleji než „pomalá“ zvířata. Například krtonožci (nemluvíme o nahých dělnicích, ale o hrabavých hlodavcích z čeledi krtonožců) jsou známí absencí známek stárnutí a nízkým výskytem rakoviny (pouze dva zaznamenané případy za celou dobu pozorování). V zajetí se krtonožci dožívají až 28 let, přičemž maximální délka života je 31 let. Jiní hlodavci samozřejmě o takové délce života ani nesnili – rodina křečků žije 2-3 roky, rodina myší – 2-4 roky, rodina prasat (morčata) – až 10 let, rodina veverek – 10-12 atd. Ve srovnání s velikostí se malí hlodavci velikosti podobné krtonožce dožívají v průměru tři roky.
Ale přesto třicet let není příliš dlouhý život ve srovnání s dlouhověkostí velkých zvířat, která jsou mnohem náchylnější k poškození, nemocem a stárnutí. Vezmeme-li v úvahu všechny tělesné rysy nahých krys, můžeme usoudit, že jsou prakticky nesmrtelní. A pak konec života těchto hlodavců může nastat jen v případě nehody nebo napadení predátorem. Jak však ukazuje praxe, tito hlodavci umírají sami, a ne nutně kvůli negativním faktorům.
Biologie. 11. třída Základní úroveň. pracovní sešit
Pracovní sešit byl zpracován k učebnici „Biologie. Základní úroveň“ pro žáky 11. ročníku (autoři I.N. Ponomareva, O.A. Kornilova, T.E. Loschilina, P.V. Iževskij), zařazených do systému vzdělávacích a metodických stavebnic „Algoritmus úspěchu“. Úkoly v něm navržené, které mají poznávací a vzdělávací charakter, odpovídají jmenovaným oddílům a odstavcům učebnice. Umožní učiteli organizovat diferencovanou praktickou práci pro školáky a studentům získat solidní znalosti z biologie.
Generační změna
Existuje teorie o určité rovnováze narození a smrti v populaci. Aby se na místě předchozí generace objevil nový druh, přizpůsobenější a dokonalejší, musí staří jedinci zemřít. Taková změna generací však musí korelovat s rychlostí reprodukce. U tvorů se zrychleným metabolismem se vše v životě děje rychleji a efektivněji. To platí i pro potomstvo – „rychlá“ zvířata zanechávají v krátké době velké množství mláďat. V souladu s tím se rychleji vyrovnávají s reprodukční funkcí, a proto musí dříve uvolnit místo pro novou populaci.
Velká zvířata produkují méně potomků než malá stvoření. Například sloní samice může za celý život porodit v průměru až 12 mláďat, zatímco samice krtonožky přinese 12 až 27 hlodavců v jednom vrhu (a takových vrhů může být pět za rok). ).
Život velkých zvířat je pomalejší, takže potřebují žít déle, aby měli čas dělat vše, co menší tvorové.
Poikilotermie (studenokrevnost)
Studenokrevní živočichové (ve srovnání s teplokrevnými) mají stejně poklidný život. Vzhledem ke zvláštnostem termoregulace studenokrevní živočichové nevynakládají energii na stabilizaci vysokých tělesných teplot, proto také nepotřebují rychlý metabolismus. Kromě toho se směnný kurz může lišit, ale v závislosti na takzvané „šťastné náhodě“. Pokud se například ještěrce podařilo v horkém dni vylézt na oblázek a vyhřívat se na slunečních paprscích, pak se její metabolismus zrychlí a bude aktivnější. Pokud je špatné počasí a během dne nenastanou žádné šťastné faktory, jeho aktivita bude stejná, nevyznačuje se vysokou rychlostí. Přirozeně není možné předvídat příznivé faktory, a proto obecně existence studenokrevných zvířat probíhá pomaleji, na rozdíl od jejich teplokrevných sousedů,
Želvy jsou chladnokrevná zvířata, proto jejich život plyne pomaleji (což je znát i na jejich líných pohybech), a proto jsou pověstné svou dlouhověkostí. Nejdéle žijícími rekordmany mezi želvami jsou želvy galapážské. Tito velcí plazi, vážící více než 400 kg, žijí stovky let. Mezi zaznamenanou očekávanou délkou života galapážských želv v zajetí je maximální výsledek 180 let existence.
- Proč se všechny opice nepromění v lidi?
- Proč potřebuje vánoční stromek jehličí?
- Proč listy na stromech na podzim žloutnou a opadávají?
- Proč je imunita potřebná a jak funguje? Téma pro projektové aktivity
- Metodická pomoc učiteli biologie
“Vycvičit želvu vyžaduje několik generací trenérů.”
Pomalost želv dlouho způsobovala, že se lidé blahosklonně usmívali a je předmětem četných vtipů a anekdot. Zde je jeden z nich. „Jednou se sešli zajíc, veverka a želva na večeři, ale nikdo neměl co jíst. Poslali jsme želvu do obchodu. Čekají půl hodiny, hodinu, dvě, ale stále žádná želva. Zajíc to nevydrží a začne křičet: “Co to je?!” Kde je tato želva? A želva vystrčí hlavu z křoví a řekne: “Pokud přísaháš, nikam nepůjdu!”
Víme, že želvy mají pomalý metabolismus, a vidíme, že jsou pomalé, ale jak to, co se děje, vnímají samotné želvy? Je realita i pro ně tak pomalá?
Zajímavé je, že právě rychlost metabolismu je spojena s pocitem subjektivního času. Čím rychlejší je výměna, tím pomaleji je vnímána realita. Stupeň rychlosti vnímání subjektivního času lze zjistit stanovením minimální frekvence záblesků světla, při kterých je světlo subjektem vnímáno jako spojité. Tento parametr se nazývá kritická frekvence flicker fusion (CFMF).
Kritická frekvence fúze blikání
Ke stanovení kritické frekvence flicker fusion u stvoření potřebujete speciální průhledný buben (odpovídající velikosti stvoření) se svislými tmavými pruhy na stěnách. Mimo jeden buben je umístěn další buben, který se může otáčet různými rychlostmi. Oba kotouče jsou jasně osvětlené.
Když se druhý buben začne otáčet, zvířátku v prvním průhledném bubnu se zdá, že se točí celá místnost. V souladu s tím se každé zvíře začne pohybovat tak, aby zůstalo na této pohyblivé podlaze (nebo v pohybující se vodě během proudu).
Se zrychlením otáčení druhého kotouče při určité frekvenci tvor přestává cítit, že se místnost otáčí, a přestává se snažit udržet rovnováhu. Ve skutečnosti se rotace bubnu nezastaví, jen u tohoto zvířete bylo dosaženo specifické frekvence blikání, kdy se svislé pruhy na stěnách spojují a stávají se neviditelnými. To je žádoucí KCHSM.
Experimentálně bylo zjištěno, že u lidí se CNSF rovná šedesáti zábleskům za sekundu, zatímco u želvy je to patnáct. To znamená, že podle subjektivního vnímání želvy plyne čas čtyřikrát rychleji než nám. Experimentálně se to projevuje tím, že zatímco my si všimneme 4 záblesků, želva vidí pouze jeden. Proto se ve „své době“ želva pohybuje normálně, protože její realita se pohybuje jinak. Život 180 let pro ni proto není tak dlouhý.
Všechno na světě je relativní. Želvy vděčí za svůj dlouhý život pomalému metabolismu. Nejen, že zpomaluje procesy v těle, ale ovlivňuje i vnímání reality tohoto plaza. Člověk má rychlejší metabolismus než želva, takže jeho subjektivní realita je dynamičtější. Jen v naší mysli se želva pohybuje pomalu a žije dlouho, v jejím vlastním světě to nejsou tak rekordní čísla.
