우리의 고래 적응 시리즈를 따라하기 위해이 블로그 포스트는 온혈 포유류 인 고래가 물,특히 차가운 물 환경에서 생활하면서 어떻게 따뜻하게 지낼 수 있는지에 초점을 맞출 것입니다. 우리와 마찬가지로 고래는 포유류이며 환경에 관계없이 꾸준한 내부 체온을 유지합니다. 사실,그들의 체온은 우리 자신에 가깝습니다—약 97 도에서 100 도까지 다양합니다. 그러나,물 멀리 몸(24)에서 열을 실시하고 있습니다.공기보다 5 배 빠른 속도로 열 손실을 물 속에서 시간을 보내는 포유류의 큰 문제로 만듭니다. 이것이 우리가 물 속에서 더 차가워지는 이유이며,우리가 물 온도보다 더 차가운 공기 온도를 견딜 수있는 이유입니다.
열 손실을 줄이기 위해,고래는 세 가지 주요 적응을 가지고:체적 비율에 대한 신체의 표면적을 감소,절연체로 자신의 두꺼운 고무 층을 사용하고,역류 열 교환을 통해 열을 유지.
고래는 전체 체적에 비해 표면적이 낮은 것이 중요하다. 나는 사진이 이것을 더 잘 설명하는 데 도움이 될 것이라고 생각한다:
분명히,쥐와 코끼리는 매우 다른 신체 크기와 많은 다른 신체 부피—신체 물질이 차지하는 공간의 양-을 가지고 있습니다. 하지만 제가 설명하고자 하는 것은 마우스의 크기에 비해 외부 환경으로 인해 열이 손실될 수 있는 표면적이 훨씬 더 높다는 것입니다. 이 두 동물이 추운 날씨에 노출되면 둘 다 결국 환경에 열을 잃을 것입니다. 그러나 마우스는 전체 체적의 더 큰 비율이 표면에 노출되기 때문에 훨씬 더 빨리 열을 잃을 것입니다. 열을 보존하기 위하여는,당신의 몸 표면에 비교된 더 큰 양이 있는 것이 유리합니다,그래서 열 손실을 위한 몇몇 기회가 있습니다. 이것은 해양 포유류가 물과의 접촉에서 가장 작은 상대적인 표면적을 갖는 것이 유익하기 때문에 왜 그렇게 큰 경향이 있는지 설명하는 데 도움이됩니다. 고래가 큰 크기를 얻는 것은 육지 포유류와 같은 중력의 완전한 영향을 다룰 필요가 없기 때문입니다.
고래가 따뜻하게 지내는 두 번째 주요 방법은 고래입니다. 모피는 육상 포유 동물을위한 좋은 절연체이지만,그것은 몇 가지 이유로 고래에 대한 성공하지 않을 것입니다. 이 공기의 절연 층을 트랩 때문에 모피는 절연체로 작동:그러나,표면 물 아래의 대기압은 압축 및 절연 전력을 잃고 공기를 발생합니다. 따라서 고래는 많은 육상 포유류 나 물개 및 북극곰과 같은 보호 모피 코트를 가지고 있지 않으며 대신 두꺼운 고무에 의존하여 차가운 물 속에서 몸을 단열시킵니다. 이 블러버는 매우 매끄러운 외부 표면을 허용하여 유체 역학적 항력을 감소시킵니다. 고래가 열 손실과 항력을 모두 줄이는 또 다른 방법은 대부분의 육상 포유류와 같은 외부 대신 생식기를 내면화하는 것입니다.
두꺼운 방지층은 몸 안의 열을 유지시킬 뿐만 아니라,가장 바깥쪽 피부층은 주변의 물 같은 온도로 냉각되어 전도를 통한 열 손실을 더욱 감소시킨다. 블루버 코트의 두께는 종과 시간에 따라 다릅니다: 예를 들어,향유 고래는 일반적으로 약 6 인치 두께의 덩어리 층을 가지고 있으며,먹이 시즌 후 오른쪽 고래는 최대 50 센티미터 두께의 덩어리 층을 가질 수 있습니다! 두꺼운 고무 층은 또한 특정 종을 더 부력있게 만듭니다. 사실,그건 어디 이름”오른쪽 고래”에서 온;그들은 너무 부 력 그들은 심지어 떠 때 죽은 및 포경 일 동안 간주 되었다”오른쪽”고래 죽 일. 부력이 있는 것의 부작용 중 하나는 이 고래들이 잠수할 때 보통 더 자주 물 밖으로 가자미를 끌어낸다는 것입니다.왜냐하면 고래들은 물줄기로 몸을 밀어내는데 추가적인 도움이 필요하기 때문입니다. 핀백이나 밍크와 같은 더 유선형 고래는 두께가 몇 인치 밖에되지 않으며 다이빙 할 때 우연 할 필요가 거의 없습니다.
그러나 이것은 이야기의 한 측면,고래가 빨리 수영하고 있기 때문에 과열 경우,표면 활성,임신,또는 따뜻한 물에있다. 고래는 피지선이 없으며 우리가 식힐 수있는 것처럼 땀을 흘릴 수 없으므로 과도한 열을 버릴 수있는 다른 전략이 필요합니다… 그래서 고무 코트 고래 시체의 대부분에 대 한 좋은 절연 제를 제공 하는 동안 거기에 고무 부족 하 고 잘 절연 되지 않은 열 창 라는 특정 영역. 이 부위에는 오리발,등 지느러미 및 가자미가 포함되며 각각 비교적 얇고 혈관이 높습니다. 우리는 여전히 일부 고래가 완전히 부족하기 때문에 등 지느러미의 모든 목적이 무엇인지 완전히 확신하지 못합니다.하지만 우리는 때때로 이러한 열창이 고래가 과도한 열을 흘리는 방법으로 기능한다고 믿습니다.
열 창은 고래가 과열되면 열을 흘릴 수있는 좋은 기회이지만 항상 환경에 열을 잃고 싶지는 않습니다. 이 지역의 문제점 중 하나는 그들로부터 돌아 오는 혈액이 차갑고 잠재적으로 감기에 걸릴 수 있다는 것입니다. 이것은 또 다른 위대한 적응—역류 열 교환이라는 시스템에 의해 방지됩니다. 이 조직에 있는 동맥 그리고 정맥은 서로 아주 가깝습니다 그러나 혈액은 다른 방향에서 흐릅니다 막의 맞은편에 옮기는 것을 열을 허용하. 그래서 심장을 떠나는 따뜻한 혈액의 열은 사지에서 심장으로 돌아가는 차가운 혈액을 가열합니다. 즉,심장은 항상 따뜻한 혈액으로 펌핑 되 고 그 열 창에 물 손실 열을 감소.
고래는 또한 입의 부드러운 팔레트(위턱의 지붕에있는 분홍색)에서 이러한 역류 열 교환을합니다. 수염고래가 차가운 물 먹이기장에 있을 때,그들은 적어도 절반의 시간을 입을 벌리고 잠재적 인 큰 열 손실을 보냅니다. 이 시스템은 환경에 너무 많은 열을 잃지 않고 뇌와 심장으로 돌아 오는 따뜻한 혈액을 유지하도록합니다. 이 복잡한 과정을 유지하기 위해서는 분명히 많은 규제가 필요하며,이는 고래가 체온을 조절하는 데 매우 독특하게 만듭니다.
