Почему 36,6?

Юрий Фролов,
биолог
«Наука и жизнь» №4, 2013

Человек, да и все млекопитающие, все птицы — организмы теплокровные, но преобладающее большинство видов (например, все беспозвоночные, все растения) принимают такую температуру, какова температура окружающей среды. Что же заставило некоторые группы животных перейти к само-обогреву?

Конечно, у холоднокровных организмов при охлаждении все жизненные процессы замирают, а у теплокровных активно продолжаются. Но такое преимущество дорого даётся. Очень велик расход энергии. Поэтому человек вынужден принимать пищу почти в 50 раз чаще, чем, например, питон такого же веса, а калорий он потребляет в 30 раз больше, чем эта крупная змея. Почему же многие животные всё же идут на такие затраты?

По мнению американского биолога Артуро Касадевалла, виноваты низшие, микроскопические грибы. Мы почти не сталкиваемся с этими организмами, кроме тех неприятных, но довольно частых случаев, когда грибок угрожает нашим ногтям либо волосам, образует чёрные пятна на стенках ванной комнаты или портит хранящиеся продукты. Но очень многие холоднокровные животные вынуждены бороться с грибками. Тысячи патогенных видов грибков заселяют растения, амфибий и рептилий. Многие способны убивать насекомых. Но вот жить на человеке приспособились очень немногие. Некоторые могут повредить людям с ослабленной иммунной системой. Не хуже человека защищены от грибков млекопитающие и птицы. По оценкам, в мире около полутора миллионов видов низших грибов, но жить на млекопитающих могут менее 500 из них, и в основном это безвредные виды. Известны грибковые заболевания птиц, но их тоже немного. Касадевалл предположил, что большинство грибков неспособны выносить высокую температуру. Характерная для здорового человека температура тела около 37 градусов Цельсия (при измерении под мышкой, а в полостях тела или в толще органов больше), что выше среднегодовой температуры любой местности на Земле, включая Сахару и южноамериканские тропики.

Температура тела у разных животных. Красным показаны пределы нормы, жёлтым — летальная температура.

В сотрудничестве с Центром биоразнообразия грибов в Утрехте (Голландия) Артуро Касадевалл изучил температурные предпочтения 4082 видов низших грибов. Оказалось, что большинство из них хорошо размножаются при температурах не выше 30 градусов. Менее трети способны выживать при температуре выше 37 градусов, и только пять процентов растут при 41 градусе (такова нормальная температура многих птиц). Другими словами, температура тела большинства птиц и млекопитающих несколько выше предела, допустимого для большинства грибков. Касадевалл попытался рассчитать на компьютерной модели, исходя из затрат энергии на подогрев тела и температурных требований вредных грибков, какова будет оптимальная температура животного, которая при минимальных затратах защитит от большинства грибковых заболеваний. Получилось 37,7 градуса Цельсия — близко к нормальной температуре человека.

И что особенно интересно, те немногие млекопитающие, температура которых постоянно или временами бывает ниже этого предела, особенно чувствительны к грибковым болезням. Например, утконос, который поддерживает температуру всего 32 градуса, часто страдает от грибков. Недавно популяции летучих мышей Северной Америки серьёзно пострадали от эпидемии «болезни белого носа». На мордочке летучей мыши, впавшей в зимний анабиоз и потому сильно снизившей свою температуру, развивается плотный белый налёт грибка Geomyces destructans, который не переносит температур выше 20 градусов. Смертность доходит до 95 процентов, способы лечения или профилактики пока не известны.

Летучие мыши, у которых во время спячки развилась «болезнь белого носа». Фото: Nancy Heaslip, NY Dept. of Environ. Conservation.

Гипотеза Касадевалла не отвергает устоявшегося представления о том, что теплокровность освобождает животных от капризов климата и суточных колебаний температуры, повышает эффективность биохимических реакций. Но из неё вытекают важные практические соображения. Глобальное потепление уже к 2100 году приведёт к повышению средней температуры в некоторых регионах почти до температуры человеческого тела. При таких условиях окружающей среды патогенные грибки могут к тому времени эволюционировать, повысив свою толерантность к теплу. И на человека могут напасть новые грибковые болезни.