Для чего верблюдам два горба

Верблюд – удивительное животное. Его размашистый шаг и необычная внешность, неизменно вызывающая симпатию, обеспечивают верблюду место любимца публики в зоопарке, но, если повнимательнее присмотреться, заметишь, как совершенно и продуманно это уникальное творение природы.

ВЕРБЛЮДЫ, ВКЛЮЧАЯ НОВЫЕ, РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ПО ВСЕМУ МИРУ ВИДЫ (лама и альпака), принадлежат к семейству верблюдовых ( Camelidae ). Они делятся на два вида: camelus bactrianus , или бактриан, верблюд двугорбый, и С amelus dromedarius , или дромедар, одногорбый верблюд. Одногорбого верблюда часто называют Джеммель (арабский верблюд), бедуины называют его "божьим даром". Основные различия между двугорбым и одногорбым верблюдом - количество горбов и длина шерсти. Верблюд дромедар имеет относительно короткую шерсть, благодаря которой он может выживать в условиях экстремальной жары арабской пустыни. Верблюд бактриан имеет длинную, густую шерсть, которая лучше подходит для менее высоких температур Азии. А вот нары – это верблюжата, рожденные от пары дромедар+бактриан, превосходят по силе и выносливости обоих родителей.

Масса взрослого верблюда - 500-800 кг, высота в холке - до 210 см. У одногорбого верблюда окраска красновато-серая, у двугорбого - темно-бурая. Мех курчавый. Верблюды могут жить до 40 лет, репродуктивный возраст начинается с 2-3 лет. Беременность длится 13 месяцев у одногорбых верблюдов и 14 месяцев - у двугорбых. Толстые брови и двойной ряд ресниц защищает глаза верблюда от песка. Это всего лишь две особенности, которыми Бог наделил верблюда для того, чтобы он смог выжить в послепотопной среде обитания.

От кончика носа до самых лап верблюды идеально соответствуют внешним условиям проживания - суровым, горячим ветрам и пескам пустынь Африки и Ближнего Востока. Для защиты от песчаных бурь верблюдам даны специальные ноздри, которые они могут открывать и закрывать, а также густые брови, покрытые мехом уши и двойные ряды закрученных ресниц. Грубая и жесткая кожа защищает суставы, когда они становятся на колени, а их особенная подошва расплющивается, когда они ходят, чтобы они не погрузились в песок.

Но еще более удивительной особенностью верблюда является его способность противостоять сильной и сухой жаре пустыни. В отличие от всех других млекопитающих, верблюды могут поднимать и снижать температуру своего тела и таким образом сохранять драгоценную для них воду.

ИЗВЕСТНО, ЧТО ВЕРБЛЮДЫ МОГУТ ВЫПИВАТЬ ДО 100 ЛИТРОВ ВОДЫ ЗА РАЗ, причем независимо от качества в пустыне ценна любая влага, даже застойная. Так куда же она девается, если не в горбы? Эти запасы хранятся в желудочных отсеках верблюдов и по мере необходимости извлекаются оттуда, в точности как бензин - из бака автомобиля. Часть воды обитатели пустыни извлекают из колючек, которые поедают.

Верблюды обладают уникальным метаболизмом, благодаря которому они могут хранить огромное количество воды в своей системе кровообращения, а имеющие форму овала красные кровяные клетки, свойственные только верблюдам, хорошо переносят как дегидратацию (недостаток воды), так и осмос (сохранение воды). За один раз (в течение десяти минут) верблюд может выпить более двадцати галлонов воды - такое убило бы почти любого другого млекопитающего. Выпив такое количество воды, верблюд хранит ее в своей крови на протяжении примерно двух недель. Он может потерять до 40% воды, если не пополнит своих запасов. Пределом для верблюдов является 25% потери жидкости в организме, в то время как для прочих млекопитающих и человека эта отметка не превышает 15% - наши круглые кровяные тельца сталкиваются один с другим, образуя тромбы.

Горбы не единственное хитрое приспособление, которым обладают верблюды. Эти странные обитатели пустынь не могут не вызывать интереса – независимо от того, нравятся они вам или нет, но латинское название вида произошло от слова "гамаль" - "красота". Сегодня мы знакомимся с тонкостями мастерства выживания, считаем действительное количество горбов и заодно прослеживаем историю этих удивительных животных – от древнеегипетских войн до первого клонированного верблюжонка. Прежде всего нужно уточнить – что же находится в горбах верблюдов: это, само собой, не вода, а жировая ткань, выполняющая функцию энергетической кладовки. Именно благодаря этим запасам животные могут почти месяц обходиться без еды – тогда горбы уменьшаются в размерах и свисают на бок. Кроме того, горбы помогают верблюдам регулировать теплообмен, так как температура остального тела гораздо выше: от 34 градусов Цельсия ночью до 41 градуса в течение дня, причем потеть они начинают только после превышения этой отметки. Ночью же, когда в пустыне становится очень холодно, горбы служат обогревателями для их обладателей.

НО И ЭТО НЕ ВСЕ ХИТРОСТИ ВЕРБЛЮДОВ. К ПРИМЕРУ, ИХ УНИКАЛЬНЫЕ НОЗДРИ не только могут полностью закрываться при необходимости, как и глаза – длинными густыми ресницами (во время песчаных бурь), но и благодаря своей форме сохраняют водный пар и возвращают конденсат телу. Густой мех животных-кочевников хорошо отражает солнечный свет - это защищает их тело от испепеляющего солнца. На ногах верблюдов есть мозолистые образования, которые позволяют им лежать на раскаленном песке. Ну и в качестве последнего штриха заметим: воду верблюжий организм настолько строго экономит, что их совершенно сухие экскременты бедуины используют в качестве топлива.

Но откуда же у верблюдов эта особенность - быть приспособленными к таким суровым, горячим и песчаным условиям пустыни? Широко распространенным заблуждением является мнение, что изначально все животные были именно такими, какими мы видим их сегодня.

В действительности это не так, однако первоначально верблюжий род содержал в своем генетическом коде всю информацию, необходимую для образования "современных" верблюдов, а также и их родственных видов, таких, как лама.

Удивительная история о выживании верблюдов в самых суровых климатических условиях является прекрасным свидетельством предвидения и поразительной креативности Создателя, наделившего свои творения способностью приспосабливаться к меняющимся условиям.

Что еще интересного можно отметить в этих животных? Как ни странно, несмотря на жизнь в сухих зонах, при необходимости верблюды хорошо плавают, даже если никогда в жизни не видели водоема.

Будучи жвачными животными, как коровы и козы, верблюды куда менее разборчивы в лакомствах – колючки им как раз по зубам, ведь их губы специально приспособлены к подобному рациону. Когда верблюды пасутся, они не повреждают ни губы, ни ротовую полость.

Ссориться с верблюдами явно не стоит - они могут пнуть каждой из своих ног во все четыре стороны. А еще могут плюнуть грязной, дурно пахнущей субстанцией, если их спровоцировать. Но, как и с горбами, здесь есть неточность: это вовсе не слюна, а жидкость из желудка.

Живут верблюды гаремами, как и многие другие млекопитающие. И за возможность возглавить группу самок в пустыне происходят настоящие баталии. Самцы верблюдов весьма своенравны и, когда речь заходит о "женах" и возможности обзавестись собственным потомством, они могут быть очень агрессивными и мстительными.

Пришло время, когда человек решился применить в отношении верблюда научные достижения. Первый клонированный верблюд родился в дубайском Центре верблюдоводства. Верблюдицу назвали Инджаз, что в переводе означает "достижение". Ко всеобщему удовольствию, верблюжонок родился совершенно здоровым. Остается только надеяться, что в будущем нас не ожидает встреча с генномодифицированными верблюдами, светящимися в темноте, – ведь все в этих животных создано абсолютно целесообразно, в полном соответствии с их потребностями, и человеку определенно не стоит соревноваться с природой, которая сотворила такие уникальные создания.

• 1 Описание
• 2 Особенности питания верблюда
• 3 Распространение верблюда
• 4 Распространенные виды верблюда
• 5 Самец и самка верблюда: основные отличия
• 6 Поведение верблюда
• 7 Размножение верблюда
• 8 Естественные враги верблюда
• 9 Одомашнивание верблюда
• 10 Интересные факты:

Описание

Высота двугорбого верблюда превышает 2 м, вместе с горбами достигает 2,7 м. Седловина между горбами расположена на высоте около 1,7 м, из-за чего залезть на стоящего верблюда сложно и необходимо, чтобы он опустился на колени или лег. Расстояние между горбами около 30 см. Масса взрослого самца достигает 500 кг и больше. Самки весят меньше, от 320 до 450 кг. Молодой верблюд растет до 7 лет.

У двугорбого верблюда плотное телосложение, туловище округлой формы, длинные ноги с раздвоенными ступнями, которые опираются на мозольную подушку. Копыта отсутствуют. Шея длинная, сильно изогнутая, вначале она прогибается вниз и затем U-образно поднимается вверх. Хвост сравнительно короткий, до 0,5 м в длину, с кисточкой на кончике. Шерсть густая и плотная, внизу на шее образует длинный подвес. Также длинная шерсть растёт сверху горбов, на голове и загривке. Окрашен двугорбый верблюд в коричнево-песочный цвет разных оттенков. Среди домашних распространены бурые, серые, чёрные, белые, кремовые верблюды. Характерны для двугорбого верблюда длинные и густые ресницы, мясистые губы. Уши округлые, маленькие. У здорового верблюда горбы ровные, стоят прямо. На затылке расположены парные железы, которые выделяют вязкий и пахучий секрет черного цвета для мечения территории.

Голос у двугорбого верблюда немного напоминает ослиный рев. Нагруженный вьюками верблюд издает рев, когда поднимается с земли или опускается на нее.

Особенности питания верблюда

Двугорбый верблюд является исключительно травоядным животным, питается даже грубой и мало питательной пищей. Может поедать растения с колючками.

Рацион диких верблюдов состоит из кустарниковых и полукустарниковых солянок, лука, ежовника, парнолистника, эфедры, саксаула, листья тополя и тростника. При отсутствии такого корма верблюды питаются костями и шкурами животных. В целом хорошо переносит голодание.

Роль запаса питания для организма верблюда играет жир, который содержится в его горбах. Он не расщепляется на воду, но служит для теплоизоляции. В двух горбах содержится до 150 кг жира.

К источникам воды верблюды приходят один раз в несколько дней. Без воды они спокойно обходятся 2-3 недели, особенно в летний период, когда после дождей влага накапливается в растениях. Верблюд выживает даже при потере 40% воды в организме. Кроме того, двугорбый верблюд может пить соленую воду водоёмов пустыни. При этом за один раз верблюд способен выпить очень много воды. При сильном обезвоживании – более 100 литров.

Распространение верблюда

Ранее дикие верблюды встречались на широкой территории Центральной Азии. Они обитали в Гоби, пустынных районах Монголии и Китая: от реки Хуанхэ до Казахстана и Средней Азии.

На данный момент осталось несколько разобщенных участков, где живут дикие верблюды, которые расположены на территории Монголии и Китая.

Распространенные виды верблюда

Самые древние представители семейства верблюдовых, согласно исследованиям ученых, обитали в Северной Америке, откуда часть из них переселилась в Южную Америку, где сохранилась как ламы, а вторая по Берингову перешейку отправилась в Азию.

На сегодняшний день различают два вида верблюдов:

• Camelus bactrianus: двугорбый верблюд или бактриан;
  
• Camelus dromedarius: одногорбый верблюд, дромедар, дромадер или арабиан.
  

Согласно ископаемым находкам, разделение двугорбых и одногорбых верблюдов произошло примерно 25 млн лет назад. При этом вначале появились двугорбые верблюды, так как у зародыша одногорбых верблюдов вначале образуется два горба, один из которых по мере развития исчезает.

Родство двугорбого и одногорбого верблюдов проявляется в том, что при скрещивании они дают помесь, которую называют нар. Внешне нар напоминает одногорбого верблюда, он отличается одним широким горбом, размер которого равен двум горбам бактриана. Нары – очень крупные и сильные животные, их часто разводят в Узбекистане, Туркмении, Киргизии, Афганистане, Иране и Турции.

Самец и самка верблюда: основные отличия

Самцы и самки двугорбого верблюда отличаются своими размерами. Разница в весе у них может достигать 100 и более кг в пользу самцов.

Поведение верблюда

Верблюды живут стадами по 5-20 особей, которые состоят из доминантного самца-вожака, самок и молодняка. Взрослые самцы часто живут по одному.

В естественных условиях дикие верблюды перемещаются из одного района в другой, предпочитая для жизни каменистые, пустынные местности, равнины и предгорья, неподалеку от родников или водоемов. Могут подниматься в горы. В течение дня верблюды преодолевают 80-90 км. В зимний период мигрируют на 300-600 км на юг.

Активны верблюды в светлое время суток. Ночью обычно спят. В плохую погоду прячутся в кустах, оврагах.

Дикие верблюды отличаются агрессивностью в отличие от более спокойных домашних видов. Но при этом они острожные и крайне пугливые, в случае опасности убегают, развивая скорость до 65 км/ч.

Размножение верблюда

Половой зрелости самки и самцы верблюда достигают в 3-5 лет. Гон начинается осенью. Самцы в этот период очень агрессивные. Они нападают друг на друга, громко ревут, бегают. В таком состоянии самец представляет опасность для человека и животных.

Раз в два года самка верблюда приносит одного верблюжонка. Беременность продолжается 13 месяцев. Верблюжата рождаются весной, в марте-апреле, с массой тела примерно 36 кг и ростом около 90 см. Спустя несколько часов они могут следовать за матерью. Выкармливание длится от 6 месяцев до 1,5 лет.

Двугорбые верблюды очень внимательно относятся к своему потомству. Верблюжонок живет с матерью до достижения половой зрелости, после чего самцы начинают жить отдельно, а самки остаются в материнском стаде.

В естественных условиях верблюды живут от 40 до 50 лет.

Естественные враги верблюда

В прошлом на верблюдов активно охотились тигры, но сегодня ареалы обитания этих животных не пересекаются. Другим опасным врагом как для диких, так и для домашних верблюдов является волк.

Одомашнивание верблюда

Одомашнивание двугорбого верблюда произошло до 1000 года до н. э. Так, верблюд, которого ведёт под уздцы человек, изображен на Чёрном обелиске ассирийского царя Салманасара III (IX век до н. э.). В Европе двугорбый верблюд долгое время оставался экзотическим и мало известным животным.

Домашний двугорбый верблюд распространен в Центральной Азии. Он является основным домашним животным Монголии и Китая (около 2 млн. особей), также распространен в Казахстане, Киргизии и Средней Азии. Кроме стран с традиционным разведением, домашние двугорбые верблюды встречаются в Новой Зеландии, США, в Иране и Пакистане. В регионах разведения двугорбого верблюда он имеет хозяйственное значение как вьючное и тягловое животное, и в качестве источника молока, мяса и кожи.

Кочевники содержат верблюдов на вольном выпасе, при оседлом образе жизни – без привязи в сараях или под навесами. Хлев должен быть сухим, подстилку из сена, бурьяна и тростника регулярно меняют. В сильные морозы верблюдов накрывают войлочными попонами.

Рабочий двугорбый верблюд очень вынослив и устойчив к экстремальным условиям: высоким и низким температурам, отсутствию пищи и воды. За день он способен пройти 30-40 км в день с вьюками по 250-300 кг. Под всадником проходит более 100 км в день, со скоростью 10-12 км/ч.

Управлять верблюдом сложнее, чем лошадью, так как он бывает очень упрям. В содержании животное также достаточно прихотливо.

Мясо двугорбого верблюда съедобное, у молодых верблюдов вкусное. По вкусу похоже на мясо дичи, но со сладковатым привкусом. Верблюжатина в основном применяется в пищу в странах, где традиционно разводят верблюдов. Из нее готовят национальные мясные блюда (например, бешбармак).

Важным пищевым продуктом является также жир из горбов верблюда. Его едят сырым и теплым после забоя, что считается деликатесом, а остывший жир используется для перетопки.

Высоко ценят азиатские народы и верблюжье молоко. Оно жирнее коровьего, на вкус сладкое, но надои меньше. Известен напиток на основе кислого верблюжьего молока – шубат, аналог кумыса.

Верблюжья шерсть – ценное сырьё, так как изделия из нее очень теплые. Ее используют для изготовления одежды для космонавтов, полярников, водолазов.

Толстая и грубая кожа верблюдов применяется для различных поделок (верх обуви, кнуты, ремни).

Навоз домашних верблюдов используют как топливо для очагов, не требует долгой сушки и даёт небольшое, ровное, жаркое и бездымное пламя.

Интересные факты:

Верблюд по мнению учёных является одним из первых одомашненных животных наравне с собакой и лошадью. В условиях пустыни это абсолютно незаменимый вид транспорта. Более того, верблюжья шерсть имеет свои особенности: она может спасать от жары и от холодов, так как полая внутри и является прекрасным термоизолятором.

Наконец верблюжье молоко также ценится за свои питательные свойства. Мясо верблюда также высоко ценится за его питательные свойства. За это гордому животному прощают его сложный характер.

Особенности строения тела верблюда

Самая очевидная и выдающаяся особенность строения тела верблюда — это его горб. В зависимости от вида их может быть один или два.

Важно! Особенность организма верблюда — это его способность с легкостью переносить жару и низкие температуры. Ведь в пустынях и степях бывают очень большие перепады температур.

Шёрстный покров верблюдов очень густой и плотный, словно приспособленный для суровых условий пустыни, степи и полустепи. Есть два вида верблюдов — бактриан и дромадер. У бактриана шерстяной покров гораздо плотнее, чем у дромадера. При этом длина и плотность шерсти на разных частях тела разная.

В среднем её длина составляет около 9 см, однако снизу шеи она образует длинный подвес. Также мощный шерстяной покров растёт на вершине горбов, на голове, где образует подобие хохолка наверху и бороды внизу, а также на загривке.

Специалисты связывают это с тем, что таким образом животное защищает от жары наиболее важные части тела. Шерстинки внутри полые, что делает их отличным теплоизолятором. Это очень важно для обитания в тех местах, где бывает очень большой суточный перепад температур.

Ноздри и глаза животного надежно защищены от песка. Для сохранения влаги в организме верблюды почти не потеют. Ноги верблюда также прекрасно приспособлены для жизни в пустыне. Они не скользят по камням и очень хорошо переносят раскалённый песок.

Один или два горба

Есть два вида верблюдов — с одним и двумя горбами. Существуют две основные разновидности двугорбых верблюдов, при этом кроме размеров и количества горбов верблюды особо не отличаются. Оба вида прекрасно приспособлены для жизни в суровых условиях. Одногорбый верблюд изначально обитал только на африканском континенте.

На сегодняшний день их осталось всего несколько сотен особей. Это очень крупные животные, рост взрослого самца достигает 3 м, а вес до 1000 кг. Однако такие размеры встречаются нечасто, обычный рост около 2 — 2,5 м, а вес 700-800 кг. Самки несколько меньше, их рост не превышает 2,5 м, а вес колеблется от 500 до 700 кг.

Одногорбые верблюды дромадеры значительно меньше своих двугорбых собратьев. Их вес не превышает 700 кг, а рост 2,3 м. Как у тех и у других по их состоянию можно судить по горбам. Если они стоят, то животное сыто и здорово. Если горбы свисают, то это говорит о том, что животное долгое время голодало. После того, как верблюд доберётся до источника еды и воды форма горбов восстанавливается.

Образ жизни верблюда

Верблюды – стадные животные. Обычно они держатся группами от 20 до 50 голов. Крайне редко можно встретить одинокого верблюда, в конечном итоге они прибиваются к стаду. В центре стада находятся самки и детёныши. По краям самые сильные и молодые самцы. Таким образом, они охраняют стадо от чужаков. Они совершают длительные переходы с места на место до 100 км в поисках воды и пищи.

Это интересно! Верблюды главным образом населяют пустыни, полупустыни и степи. В качестве корма они используют дикую рожь, полынь, верблюжью колючку и саксаул.

Несмотря на то, что верблюды могут до 15 дней и более прожить без воды, она им всё же необходима. В сезон дождей большие группы верблюдов собираются на берегах рек или у подножия гор, где образуются временные разливы.

В зимний период верблюды могут утолять жажду и снегом. Эти животные предпочитают пресную воду, но их организм так устроен, что могут пить и солёную. Когда они всё же добираются до воды, то могут выпить более 100 литров за 10 минут. Обычно это спокойные животные, но в весенний период могут быть очень агрессивными, бывали случаи, когда взрослые самцы преследовали автомобили и даже нападали на людей.

Зачем верблюду нужен горб

Долгое время считалось, что горбы верблюдам нужны как накопители воды. Эта версия была очень популярна и убедительна, что опровергли её совсем недавно. Учёным после ряда исследований удалось доказать, что к запасам живительной влаги организма горбы никакого отношения не имеют. Горб на спине верблюда — своеобразный склад питательных веществ.

Это интересно! У верблюдов, которые не нуждаются в еде, горбы стоят прямо, гордо возвышаясь над спиной их обладателя. У голодных животных они обвисают. Горбы верблюдов могут составлять до 10-15% от веса животного, то есть 130-150 кг.

Видео о том, зачем верблюду горб

Конечно, то, что верблюд несёт в горбе запас воды, – детские сказки, и об этом знают почти все.

Однако этот миф существует и на более высоком уровне: дело в том, что верблюжий горб состоит из жира, а жир, окисляясь, даёт много воды, так что часто пишут, будто верблюд всё-таки носит воду в своём горбе – только в виде жира. Это заблуждение столь глубоко, что проникло даже в классический учебник Грина, Стаута и Тейлора, воспитавший не одно поколение биологов:

Но вернёмся к жирам. Если вы откроете школьный учебник по биологии, то прочтёте там (и это тот редкий случай, когда школьный учебник абсолютно прав), что при окислении 1 г жира образуется 1,07 г воды (в то время как при окислении, например, 1 г крахмала – всего 0,56 г воды). Иными словами, если вы сожжёте один грамм жира на жертвенном огне в достаточно просторном сосуде и соберёте весь конденсат, осевший на стенках, то воды у вас получится больше, чем вы сожгли жира. Никакого нарушения закона сохранения массы здесь нет – ведь на окисление жира расходуется кислород из воздуха, и его масса прибавляется к массе сжигаемого вещества.

Именно тот факт, что жир при окислении даёт больше воды, чем весит сам, и дал начало мифу о его роли в водном балансе пустынных животных. В реальности же всё ровно наоборот, что и было показано ещё полвека назад (Шмидт-Нильсен, 1972).

Обратимся снова к учебнику Грина, Стаута и Тейлора. Они упоминают не верблюда, а кенгуровую крысу (Dipodomys merriami), и не случайно – этот грызун оказался модельным объектом в классических работах по выживанию зверей без воды, ведь он вообще никогда не пьёт.

После приведённой цитаты авторы отсылают нас к главе 20, где содержится более подробная информация; перейдя туда, мы с удивлением увидим, что крыс в опыте кормили ячменём (строго говоря, не обычным ячменём, а перловой крупой). 100 г перловой крупы содержит 88 г крахмала, 1,12 г жира и 9,24 г белка. Что-то не так уж много жира в пище кенгуровых крыс, чтобы из него можно было извлекать воду!

Конечно, ведь кенгуровые крысы хорошо знают, что жир для этого бесполезен – в отличие от авторов учебников.

Вернёмся же к верблюду и всё аккуратно посчитаем.

Верблюд за сутки расходует около 10 000 ккал. Калорийность жира составляет 9,29 ккал/г, следовательно, для получения указанного количества энергии верблюду нужно будет сжечь примерно 1,076 кг жира – вполне обыденная величина для такого крупного животного. Как было сказано выше, 1 г жира при окислении превращается в 1,07 г воды, значит, наш верблюд кроме требуемых ему 10 000 ккал получит вдобавок 1,15 кг воды. Не то чтобы это прямо покроет его суточную потребность, но лучше, чем ничего, верно?

Для получения воды из жира одного жира мало – нужен ещё и кислород. Для простоты представим, что в состав жира входит только стеариновая кислота, тогда реакция окисления будет выглядеть следующим образом:

Итак, чтобы окислить две молекулы жира, нам понадобится 163 молекулы кислорода, а на выходе мы получим 110 молекул воды. Так как у нас в исходных условиях фигурирует масса воды (1,15 кг), то переведём это соотношение в массовое. Для этого просто перемножим вычисленное количество вещества и молярную массу:

Это значит, что если мы расходуем на сжигание некоторого количества жира 5,216 кг кислорода, то в результате мы получим 1,98 кг воды. Для простоты разделим оба числа на 4: итоговое соотношение получится 1,304 к 0,495.

Ну а теперь составим простую пропорцию: 1,304 кг кислорода так соотносится с 0,495 кг воды, как неизвестная масса кислорода с 1,15 кг воды, тогда:

При работе с газами куда более наглядным и информативным параметром является не их масса, а объём при нормальных условиях, так что рассчитаем объём, который занимает найденная масса кислорода. Для этого сначала определим количество кислорода, которое содержится в этой массе, а потом умножим это количество вещества на молярный объём:

Вернёмся же теперь к сути наших расчётов. Итак, верблюд тратит в сутки 10 000 ккал, расходуя для их получения 1,076 кг жира и 2120 л кислорода, и получает бонусом сверху 1,15 кг воды.

Итак, если верблюд тратит на окисление 1,076 кг жира 2120 л кислорода, то на получение указанного количества кислорода он израсходует

Так, подождите! Мы же из окисления жира получили 1,15 кг воды! Выходит, мы столько же и потратим на дыхание? Ну… да. Нет никакого выигрыша в воде при окислении жира, всё еле-еле сводится в нуль.

Что же, давайте посчитаем. Возьмём для сравнения крахмал. Пищевая ценность крахмала составляет приблизительно 4,1 ккал/г (против 9,29 у жира), так что для получения 10 000 ккал нам потребуется уже 2,439 кг крахмала. Конечно, внутри наших клеток окисляться будет не сам крахмал, а продукт его разложения – глюкоза, и реакция выглядит следующим образом:

Молярная масса глюкозы составляет 180 г/моль, так что количество вещества глюкозы, участвующее в данной реакции, легко вычислить:

Кислорода, необходимого для окисления, и получающейся в результате воды будет в 6 раз больше, как видно из реакции:

Отсюда уже несложно получить массу метаболической воды:

Мы уже получили воды больше, чем из жира!

Конечно, в пересчёте на массу исходного вещества и массу метаболической воды жир, несомненно выигрывает – ведь для получения 1,15 кг воды мы потратили всего 1,076 кг жира, в то время как для получения 1,5 кг воды мы потратили аж 2,439 кг крахмала! Но животному принципиальна не исходная масса сырья, а то количество энергии, которое оно из этого сырья может извлечь для своих нужд. И вот тут оказывается, что при извлечении 10 000 ккал из жира мы получаем всего 1,15 кг воды, а из крахмала – все 1,5! Крахмал в первом приближении оказывается куда выгоднее.

Но не будем спешить с выгодами – вдруг для крахмала требуется больше кислорода, а значит, и потери воды с дыханием будут выше? Вычислим необходимый объём кислорода:

Отсюда расход воды на дыхание:

Итак, ещё раз. При окислении жира на 10 000 ккал мы получаем столько же метаболической воды, сколько расходуем на дыхание (то есть не получаем ничего – но и ничего не теряем). При окислении крахмала на 10 000 ккал мы получаем 1,5 кг воды, а расходуем на дыхание всего 1 кг, то есть оставшиеся 0,5 кг вполне можно пустить на утоление жажды. Крахмал гораздо выгоднее в плане извлечения из него метаболической воды, о чём прекрасно осведомлены кенгуровые крысы, питавшиеся в эксперименте именно крахмалистым кормом (перловой крупой).

Как легко видеть, жир ни при каких условиях не может быть использован в качестве источника воды. Так зачем же верблюду жировой горб? Всё просто: это запас не воды, а еды.

Однако это лишь половина ответа на вопрос, поставленный в заголовке. Ведь мы знаем кучу животных, которые запасают питательные вещества на долгие периоды бескормицы в форме жира, но обычно этот самый жир равномерно размазан у них по бокам. Почему же жировой запас верблюда имеет именно форму горба?

Для ответа на этот вопрос следует вспомнить, у кого ещё жировые запасы сконцентрированы в горбе. Так происходит, например, у зебу – группе пород крупного рогатого скота, адаптированных к жизни в жарком климате.

Не находите параллелей?

Всё дело в том, что жир – это не только запас пищи, но и отличный теплоизоляционный материал. Тюлени и киты, обитающие в холодных водах, покрыты толстым слоем подкожного жира – ворвани, который и защищает их от переохлаждения.

Однако у животного, обитающего в жарком климате, нет проблемы переохлаждения – напротив, ему нужно выводить лишнее тепло из организма. И вот тут равномерно покрывающий всё тело жир будет только мешать, и зверь очень быстро умрёт от перегрева. Выход только один – собрать весь запас жира максимально компактно, чтобы бóльшая часть площади кожи была свободна от этой теплоизоляции и через неё можно было эффективно охлаждаться. Почему же именно на спине? Из чисто механических соображений: носить что-то тяжёлое удобнее всего на спине, а не на брюхе или там на шее. Верблюд носит горб на спине ровно по тем же самым соображениям, по каким мы носим на спине рюкзак.

Но вы можете заметить, что вообще-то у верблюда отличная теплоизоляция! Наверняка у каждого из вас найдутся носки из верблюжьей шерсти, или одеяло, или ещё что-нибудь тёплое. Верблюжья шерсть – это очень хороший теплоизоляционный материал, и человечество давно его использует. Нет ли здесь противоречия?

Нет. Всё дело в способе охлаждения верблюда.

Именно так и работает в действительности система охлаждения верблюда. Посмотрим же, что было бы, если бы этот зверь использовал вместо шерсти жир. Жировой слой, очевидно, располагается не сверху кожи, а под ней; следовательно, кровеносные сосуды с горячей кровью окажутся изолированными от поверхности кожи (и тепло не будет теряться), в то время как потеющая кожа, оставшись без защиты снаружи, будет нагреваться от горячего воздуха. Конечно, нет никакой проблемы прорастить кровеносные сосуды сквозь слой жира к самой поверхности, но и тогда система будет работать почти вхолостую – ведь беззащитная кожа будет куда быстрее нагреваться от солнца, чем от крови изнутри.

На самом деле пустынные животные легко могли бы отказаться от горбов и перейти к обычному равномерному слою подкожного жира. Для этого надо просто отвязать от поверхности кожи функцию охлаждения – например, используя вместо потения тепловую одышку. Тогда нужно будет только теплоизолировать кожу от внешнего тепла – без разницы, шерстью или жиром. Однако верблюды потеют, а значит – только шерсть, а жир собран компактно на спине в виде горба.

Жировой горб верблюда – это не запас воды, как часто думают, потому что, хотя жир при окислении и даёт воды больше собственной массы, вся эта вода тратится в дыхательных путях на испарение. В качестве источника метаболической воды куда более перспективным веществом являются углеводы, ведь полученная из них с помощью окисления вода превышает расходы на испарение в дыхательных путях. Горб же верблюда – это запас пищи; при этом жир сконцентрирован в горбу, а не распределён равномерно по всему телу из-за способа охлаждения верблюда – с помощью потения. Потение требует расположение теплоизоляции не под кожей, а снаружи от неё, из-за чего верблюд покрыт тёплой шерстью, а весь жир собран в компактный горб.

Всем желающим глубже погрузиться в тему горбов и добычи воды в пустыне можно порекомендовать следующие работы:

Schmidt-Nielsen B., Schmidt-Nielsen K., 1950. Pulmonary water loss in desert rodents // American Journal of Physiology – Legacy Content. Vol. 162. № 1. P. 31 – 36.

Шмидт-Нильсен К., 1972. Животные пустынь: физиологические проблемы тепла и воды. Л.: Наука. 308 с.

Schmidt-Nielsen K., Crawford E. C., Hammel H. T., 1981. Respiratory water loss in camels // Proceedings of the Royal Society of London. Series B. Biological Sciences. Vol. 211. № 1184. P. 291 – 303.