 |
| En afrikansk elefant. Dess öron fungerar som radiatorer, när djuret är överhettat. Den kylande effekten blir allra bäst efter ett bad. När badvattnet avdunstar kyls elefanten utan att den förlorar vatten. Svettning hade gett samma effekt, men med förluster av vatten från kroppen. Om den tecknade elefanten Dumbos öron, se nedan. Copyright 1996 Corel Corporation. |
|
Varför har elefanten så oproportionerligt stora öron? Det har att göra med att elefanten är ett mycket stort djur som lever i ett mycket varmt klimat. Stora djur har svårt att göra sig av med den kroppsvärme som uppstår vid ämnesomsättningen och riskerar därför lätt att överhettas. För att förstå elefantens problem behöver vi titta på lite geometri. Om man gör sidan på en kub dubbelt så lång, får man en ny större kub. Titta på figuren nedan!
En av den stora kubens ytor är fyra gånger större än en av den lillas ytor. Alltså är den stora kubens totala yta fyra gånger större än den lillas. Vi ser också att den större kuben rymmer åtta exemplar av den mindre. Alltså är den stora kubens volym åtta gånger större än den lillas. Vi förenklar det sedan lite och antar att en elefant är likadant formad som en mus och att elefanten är 100 gånger längre än musen (d.v.s. elefanten är 5 m lång och musen 5 cm). Då blir elefantens kroppsyta 10 000 gånger (100 x 100) större än musens, medan dess volym blir hela 1 000 000 gånger (100 x 100 x 100) större än musens! Således har 1 deciliter elefant mycket mindre kroppsyta till sitt förfogande än 1 deciliter mus! Både elefanten och musen producerar värme vid sin ämnesomsättning, men elefanten och musen kan omöjligt producera lika mycket värme per deciliter djur. Båda djuren håller nämligen samma kroppstemperatur på cirka 37 grader Celsius. Musens problem blir då att den förlorar värme för lätt till omgivningen med sin stora yta per volymsenhet. Den måste därför ha en mycket intensiv ämnesomsättning, så att varje deciliter mus producerar tillräckligt med värme för att bibehålla hela musens kroppstemperatur. Elefantens problem blir att den har svårt att göra sig av med värmen med sin lilla yta per volymsenhet. Den måste därför ha en lägre ämnesomsättning, så att den inte producerar mer värme per deciliter elefant än den kan göra sig av med. Gör den det kommer dess kroppstemperatur att stiga. Om musen hade samma låga ämnesomsättning som elefanten, skulle den behöva isolera sig med ett flera centimeter tjockt pälslager. Musen skulle inte kunna se något och den skulle inte kunna röra sig heller. Den skulle rulla runt i terrängen som en boll. Om elefanten hade samma höga ämnesomsättning som musen, skulle den inte hinna göra sig av med den värme den producerar. Den skulle då råka i kokning invärtes så att hela elefanten exploderade. Men vilken funktion har då elefantens öron? Jo, de stora öronen förbättrar elefantens ytavolymförhållande och ger den en väsentligt större kroppsyta. Öronen är väl genomblödda och fungerar, med sin stora yta, som radiatorer genom vilka elefanten avger överskottsvärme till omgivningen. Tillägg: Den tecknade elefanten Dumbo torde ha större öron än någon annan elefant, åtminstone i relation till kroppsvikten. Nyligen har man genom datasimuleringar försökt utreda vad öronen betyder för Dumbos temperaturreglering. Först inhämtade man uppgifter om Dumbos dimensioner hos Disney. Man kunde sedan uppskatta ämnesomsättningen hos en elefant i Dumbos viktklass. Simuleringarna antydde att Dumbo har svårt att hålla värmen när det är blåsigt och kallt. Öronen avger för mycket värme. Man drog slutsatsen att Dumbo kanske behöver sina öron för att göra sig av med överskottsvärme när han flyger. Denna undersökning är inte så dum som den verkar. Studier av djur som inte finns kan ge information om vilka begränsningar som finns för riktiga djur. 2001. Anders Lundquist Källor R. Lewin: Ruling passions (New Scientist 162:34-39, 3 april 1999). K. Schmidt-Nielsen: Animal physiology (5:e upplagan, Cambridge University Press, 1997). P.K. Phillips och J.E. Heath: Heat loss in Dumbo: a theoretical approach (Journal of Thermal Biology 26:117-120, 2001). P.C. Withers: Comparative Animal Physiology (Saunders College Publishing, 1992).
Till "Djurens fysiologi" |
