Морфофункциональный анализ волосяного покрова : Теплозащитные и механические свойства

• Автор: Ивлев, Юрий Федорович
• Шифр специальности: 03.00.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 282 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Введение. Волосяной покров как модель для исследования эволюции морфофункциональных отношений
2. Современное состояние проблемы изучения функциональных свойств волосяного покрова млекопитающих
2.1. Исследование процессов теплопередачи через волосяной покров методы и характеристика основных результатов

2.2. Механические свойства волосяного крова.

2.3. Морфометрия волосяного покрова критические замечания.

3. Материал и замечания по методике .

4. Измерение длины, толщины и густоты волос

5. Теплопроводящие свойства волосяного покрова и их влияние на теплоизоляцию организма.
6. Факторы, азияющие на структурную стабильность волосяного покрова и устойчивость его теплозащитной функции.
7. Функциональные аналоги волосяного покрова у представителей иных таксономических групп животных.
8. Общие и частные закономерности изменения морфофункциональных соотношений в эволюции волосяного покрова
8.1.Теплозащитные свойства волосяного покрова и размеры тела животных избранные аспекты проблемы.
8.2. Роль волосовидных дериватов внешних покровов в теплообмене у эктотермных организмов.
8.3. Эволюционный сценарий становления волосяного покрова млекопитающих как теплозащитного образования.
8.4. Защитные образования на основе волосяного покрова иглы и их влияние на теплоизоляцию организма
8.5. Эволюция волосяного покрова в процессе адаптации млекопитающих к водному образу жизни.
Приложения
Приложение 1. Альтернативные единицы измерения теплового сопротивления,
используемые в физиологической практике.
Приложение 2. Теплофизические и структурные характеристики образов волосяного
покрова
Приложение 3. Принятые способы описания некоторых процессов теплоотдачи
Приложение 4. Структурные характеристики волосяного покрова и размеры тела
некоторых полуводиых и наземных млекопитающих.
Список литературы


Распределение скорости турбулентного потока вблизи омываемой или обдуваемой им поверхности может быть описано логарифмической зависимостью Шлихтинг, , применимой также и для описания скорости ветра в близких к земле слоях Шлихтинг, ВаШоссЫ, . Л над уровнем поверхности земли. Параметр это параметр, характеризующий шероховатость поверхности, обдуваемой ветром. На практике это будет означать, что на высоте шероховатость гасит турбулентность потока, он становится ламинарным и затем его скорость падает до нуля. Очевидно, что чем меньше животное, тем меньше оно подвержено действию конвекции, связанной с наличием ветра. Это очевидно, если в приведенном выше соотношении величиной Л считать линейный размер тела. Даже в предельном случае, когда шероховатость можно считать несоизмеримо малой относительно размеров тела АД достаточно сильный ветер, скажем, мс, обдувающий северного оленя с длиной тела 1. Го есть скорость потока падает до значений, ниже которых, как эго было экспериментально показано, внутри волосяного покрова не возникает существенных конвективных потерь тепла vi, i, , i, 6. Но на практике величина естественных ландшафтов см. i, вполне соизмерима с размерами тела млекопитающих и может существенно превышать их. Для млекопитающих же, как класса в целом, характерны относительно мелкие размеры. Видовое распределение класса по массе тела сильно сдвинуто в область небольших размеров i, . Примерно три четверти видового состава это животные с массой тела менее килограмма, и примерно всех видов млекопитающих имеют массу тела менее кг. Причем данное размерное распределение, похоже, оставалось характерным для класса в течение, по крайней мере, последних миллионов лет i, . Рассматривая все выше сказанное применительно к соотношению 2. Л. Таким образом, есть все основания считать, что конвекция не могла быть устойчивым постоянно действующим физическим фактором адаптивной эволюции их волосяного покрова в качестве теплоизолятора. Справедливости ради следует отмстить наличие прямо противоположной точки зрения на роль конвекции в эволюции волосяного покрова. Представление о том, что конвективная составляющая теплопередачи через волосяной покров является для него эволюционно значимым формообразующим фактором, в неявном виде лежит в основе одной теории, описывающей оптимальную конструкцию волосяного покрова Всап, . Эта теория устанавливает зависимости между структурными параметрами волосяного покрова, исходя из общих представлений об оптимальных способах минимизации конвективных потерь тепла. Однако, как будет показано в последующих разделах работы, структурные зависимости, которые предсказывает эта теория, могут быть также получены, исходя из представлений о минимизации тепловых потерь теплопроводностью и излучением. Наконец, теплопередача испарением у наземных животных должна в еще меньшей степени влиять на адаптивные трансформации волосяного покрова как теплоизолятора. По сравнению с неподвижным воздухом волосяной покров не создает дополнительных препятствий дя испарения Сепа, МоЩеНИ, в. При наличии конвекции поверхность, покрытая волосами, действительно будет отдавать тепла испарением меньше, чем поверхность голая. Однако этот эффект достигается уже одним только наличием волосяного покрова и его трудно рассмагривать как отдельный фактор, требующий специфических приспособлений. Кроме того, чтобы испарение играло скольконибудь заметную роль в теплопередаче через волосяной покров, необходимо наличие влаги внутри него. В условиях, когда речь идет о сохранении тепла, а не о его отдаче в условиях тепловой нагрузки, внутренними источниками влаги, такими, например, как потоотделение, можно пренебречь. Если же рассматривать внешние источники влаги, такие как осадки или контакты с водой во влажных местообитаниях, то для предотвращения их влияния на теплопередачу испарением скорее необходимо развитие приспособлений, которые усиливают водонепроницаемость волосяного покрова, нежели таких, которые замедляют процесс испарения и перенос паров воды внутри него.