Будет ли адаптация человеческого организма к минусовым температурам действительно полезной в арктическом климате?

Действие происходит во времена племен.

Я думал о существе (или племени существ), живущем в арктическом климате, где температура в основном или даже исключительно ниже 0 °C, которое идентично обычному человеку, за одним важным исключением:

Их тело приспособлено к минусовым температурам, поэтому они могут комфортно жить и работать без одежды (или в одежде, прикрывающей только интимные места) при минусовых температурах. Однако у этого есть и обратная сторона: так же, как тела обычных людей испытывают проблемы при морозе и даже рискуют замерзнуть насмерть, наш «хомо мороз» чувствует себя все менее и менее комфортно, когда температура воздуха повышается, и они даже рискуют «плавится до смерти» при достаточно сильном воздействии высоких температур.

«Очевидный» вывод заключается в том, что такая адаптация была бы чрезвычайно полезной в арктическом климате, привязывая таких людей только к арктическому климату; но так ли это на самом деле?

Предположим, что «зимние люди» приходят воевать с обычными эскимосами. Обе стороны носят кожаные доспехи для защиты. Теперь, как бы нелогично это ни было, эскимосы, похоже, имеют преимущество: когда боец ​​изнуряет себя, его тело обязательно выделяет тепло, которое улавливается кожаной одеждой; в результате потребность эскимосов в поддержании высокой температуры тела удовлетворяется легче, в то время как «зимние люди» испытывают проблемы с охлаждением тела и рискуют перегреться. «Зимние люди» легко решили бы эту проблему, отказавшись от кожаных доспехов; но я полагаю, даже если доспех только из закаленной кожи, ношение такого доспеха все же дает огромное преимущество в бою, по сути обрекая незащищенного на гибель.

Таким образом, быть «зимним человеком» на самом деле является большим недостатком, когда дела идут жестоко.

Верен ли этот анализ?

Предыстория: Вдохновленный историей Эш из LoL, я думал о богине зимы, дарующей божественные силы, включая упомянутую адаптацию, своим избранным. Такие люди были бы великими героями, воинами и лидерами, о которых слагали легенды из поколения в поколение. Эээ... Подумав еще немного... Они действительно были? Не будет ли такой дар на самом деле скорее проклятием, по причинам, изложенным выше, практически делающим такого человека неспособным защитить себя от любого, кто не пользуется силами Богини?

Я думаю, что термин «инуиты» предпочтительнее, чем «эскимос». Проблема в том, что этот сценарий идет вразрез с реальностью до такой степени, что приходится делать множество предположений. Вы указываете, что зимние люди будут генерировать тепло, а не потреблять его, когда они активны. Так что да, по этому подсчету они предпочли бы вести сидячий образ жизни. Ключевой вопрос заключается в том, какую степень потепления они могут выдержать и как долго. Есть ли у них предпочтительная температура или чем холоднее, тем лучше?
@Slarty winter people would generate heat rather than consume it when they are activeНу, сказать иначе было бы нарушением самых фундаментальных законов физики, не так ли? `они предпочли бы вести сидячий образ жизни` Я думаю, не могли бы мы провести здесь аналогию с реальным миром? А именно, люди, живущие в климате, где средняя температура тела человека колеблется около 36,6 °C, предпочитают вести малоподвижный образ жизни?
what degree of warming they can stand and for how long. Do they have a preferred temperature or is it the colder the better?Пока не совсем уверен в этом, но предположим, что их предпочтительная температура такая же, как и ожидаемая температура в арктическом климате (без учета глобального потепления), с уровнями толерантности, аналогичными уровням обычного человека. Температуры выше 0 ° C, безусловно, были бы опасны.
@Slarty Каждый «генерирует» тепло при выполнении физических упражнений, поскольку люди, как и любая другая машина, которая преобразует накопленную энергию в полезную энергию, несовершенны, и преобразование приводит к большому количеству отработанного тепла. Здесь не было бы никакой разницы между Homo Frostus и Homo Sapiens ... за исключением того, что Sapiens может сбрасывать одежду , чтобы предотвратить перегрев, у Frosties было бы больше проблем, и им приходилось бы кататься по снегу или прыгать в озере. чтобы помочь охладиться.
@MichaelK Да, конечно, хотя, учитывая необычные обстоятельства и особенно учитывая тег «сверхспособности», я подумал, что стоит спросить. Что касается различий, я предполагаю, что кровь Фрости не замерзает чуть ниже нуля, как обычная кровь, и я предполагаю, что они хладнокровны, а не теплокровны с метаболической точки зрения?
Ваши Фрости будут выглядеть как вампы из «Звездных войн». Полная броня им вряд ли понадобится.
Задумывались ли вы о том, хотите ли вы, чтобы ваши Frosties были: (A) млекопитающими с высокой внутренней температурой и отличной изоляцией? Как у белого медведя, у которого все внутренние органы при 37 градусах Цельсия, кроме зимней спячки. (Б) вымышленные млекопитающие с низкой, но постоянной температурой тела? Скажем, 10 градусов по Цельсию все время. Или (С) хладнокровные существа, температура тела которых меняется в зависимости от погоды? В этом случае у них будет низкая температура, которую они не смогут опустить ниже, и высокая, которую они не смогут поднять выше.
@DrBob Tbh Я думал, что они похожи на вымышленных млекопитающих, температура тела которых постоянна, но ниже нуля. Опять же, эти силы дарованы богами.

Ответы (7)

Прежде всего, какая адаптация может быть у этого homo frostus ?

Что ж, звучит логично, что у него густая шерсть и толстый подкожный слой жировой ткани. Вот почему белые медведи не носят k-ways!

Сюрприз: оба они обеспечивают достойную защиту от прокола (чтобы быть смертельным, удар должен проникнуть достаточно глубоко, а это заблокирует и нападающего).

Получается, что ваш homo frostus не нуждается в дополнительной защите, и это преимущество. Подобно белому медведю, они могут лучше прятаться на снежном фоне. Что опять же выгодно.

Да, белые медведи переносят высокие температуры (хаски тоже), но обычно они не проводят лето на Форментере.

Когда люди в холодном климате тренируются для разогрева, если им становится слишком жарко, они потеют, которые поглощает их одежда, а затем, когда они перестают тренироваться, температура их тела резко падает, потому что их одежда теперь является более плохим изолятором и охлаждается за счет испарения.

Одежда инуитов - это не просто кожа, это кожа с меховой изоляцией (кожа - действительно плохой изолятор), ваши адаптированные к холоду люди могут прекрасно носить только кожаные доспехи, как это делают люди повсюду. на самом деле они могли упрочнять свою кожу, что редко делают инуиты, поэтому они могли носить настоящие кожаные доспехи, а не просто кожаную одежду.

Да, адаптация пошла бы на пользу. Похоже, вас больше всего беспокоит боевой дисбаланс с людьми, не приспособленными к холоду, и способность приспосабливаться к нехолодному климату. Давайте возьмем их по одному.

Бой: Скорее всего, не является негативным фактором, особенно в бою на холоде, на «домашней территории». Эти люди должны быть активными и мобильными, а также способными нести и управлять перемещением грузов. Если они ведут племенной образ жизни, это включает в себя много охоты, собирательства и каторжного труда. Надевание «брони» для боя вряд ли будет иметь большое значение на домашней территории. Люди боеспособны при наличии большого количества снаряжения:

http://www.telegraph.co.uk/history/world-war-one/11006139/Inventories-of-war-soldiers-kit-from-1066-to-2014.html

Их противникам в теплую погоду нужно будет принести свое боевое снаряжение, припасы и теплую одежду. Они оказались бы в явно невыгодном положении.

Теперь, путешествуя в более теплый климат и пытаясь справиться с жарой, они могут оказаться в невыгодном положении и страдать от симптомов теплового истощения / гипертермии в умеренном климате, а также не желать или не иметь возможности попасть в более теплый тропический или пустынный климат.

Адаптивность: они будут иметь преимущество в адаптации к умеренному климату. Их терморегуляция, поддержание тепла тела, требует сжигания калорий. Пока они не настолько разогреты, чтобы бороться с жарой, они просто сжигают меньше калорий, чем их базовый уровень «домашней территории». Это дало бы им возможность проникнуть в умеренный климат зимой, укрепиться и попытаться защитить их летом.

Ваши устойчивые к холоду люди не обязательно все время горячие. Они могли включать тепло, когда им это было нужно, с помощью бурого жира .

BAT особенно много у новорожденных и у зимующих млекопитающих. Он также присутствует и метаболически активен у взрослых людей, но его распространенность уменьшается с возрастом человека. Его основная функция – терморегуляция. В дополнение к теплу, вырабатываемому дрожащими мышцами, BAT вырабатывает тепло за счет термогенеза без дрожи.

Вот несколько милых ПЭТ-сканов, показывающих метаболическую активность черным цветом. Вы можете видеть, что этот человек (возможно, прадедушка ваших людей, адаптированных к холоду?) может включать бурый жир и производить тепло, когда это необходимо. Просто толстый парень этого не делает.

из https://cardiologydoc.wordpress.com/2012/01/30/brown-fat-and-obesity/ бурый жир в действии ПЭТ банка

Если ваши люди сфальсифицированы, как изображённый человек, они могут включать и выключать отопление в зависимости от обстоятельств.

Но, может быть, вы хотите, чтобы в вашей истории были обнаженные потные воины. Я знаю, что. Если у ваших людей есть коричневый жир, который застрял в положении ВКЛ, тогда они будут такими, как вы описываете: они должны ходить голыми и бороться с избыточным теплом - возможно, сильно потея. Им также нужно было бы потреблять много калорий, поскольку они все время сжигают так много.

Что касается перспективы доспехов, я не могу найти цитату Белит, пиратской любовницы Конана. И, несмотря на сильное искушение, я не буду связывать какие-либо изображения Белит. Белит ходит почти голой. В какой-то момент она указывает Конану, что он огромен и силен, поэтому может носить свою броню и побеждает в боях за счет грубой силы, а не скорости. Она не так сильна, и поэтому должна рассчитывать на скорость — а броня замедляет вас. Как и ваши горячие гиперборейцы. Они могут быть стройными, горячими, худыми и быстрыми, и вести бой иначе, чем их противники-инуиты.

Я думаю, что мы можем смотреть на это неправильно. Вместо того, чтобы говорить, что Морозники будут иметь преимущество в борьбе с инуитами, гораздо более вероятно, что инуитов вообще не будет — поскольку Морозники хорошо приспособлены к этой среде, они, по сути, «заполнили» дальний край. - северная экосистема до появления инуитов-предков. Прото-инуитам потребовалось много времени, чтобы разработать все необходимое для выживания там снаряжение, и это происходило поэтапно. В этом новом сценарии они будут заблокированы, потому что там уже живет кто-то другой.

С точки зрения прямой выгоды, возможно. Вероятно, это означало бы, что они могли бы тратить меньше времени и усилий на поддержание своего оборудования и больше времени на другие дела.

Предположительно у морозов большое логистическое преимущество. Отсутствие необходимости в огне или укрытии позволяет намного легче совершать набеги и перемещать лагерь.

И что нужно, чтобы выжить в бою? Фростуса не нужно убивать, если он убежит, он, вероятно, снова будет драться. Эскимосу нужно иметь достаточно снаряжения, чтобы пережить ночь, а это означает, что порез руки в парке может быть большей проблемой, чем порез на руке.

Действительно ли ожидается, что броня нарушит баланс управления теплом?

Вентиляционные отверстия можно добавить к жилету или шлему, а щитки мало влияют на управление теплом. Также ожидается, что вокруг будет много холодного резервуара, скажем, снега или льда, который можно есть или натирать даже под ограничительной броней.

А у эскимоса, который потеет, есть проблема. Холодный воздух не испаряет воду очень быстро и эффективно. Либо вода попадает на его кожу, что нарушит его управление теплом после того, как она остынет, либо он подвергает свою кожу воздействию воздуха, что делает его доспехи такими же, как у морозов.

Кожаная броня - проблема для вас, Фрости, только если она полностью закрыта. Если доспехи функционируют только как доспехи, а не как одежда, тогда они могут «упустить» много обязательных для инуитов частей и охладиться через открытые кусочки плоти. Например, представьте их одетыми в кожаные доспехи, напоминающие доспехи римского легионера, но без туники под ними. У них были бы голые ноги, голые предплечья, голое лицо и голый зад! И сандалии на ногах. Если им не грозит обморожение, то голые руки и босые ноги могут быть для морозников нормальным явлением.

Таким образом, вы можете отказаться от идеи доспехов как одежды и просто дать им доспехи как защиту. Любая кожа предназначена только для того, чтобы удерживать кусочки костей и бивней, которые они используют в качестве защиты. Вот костяные доспехи из городского музея Лахти.

Инуиты также могут подвергаться риску перегрева. Эффективная одежда задержит все тепло от напряжения. Они не могут остановиться, чтобы снять парку посреди битвы.

Что касается привязки их к арктическому климату, то Frosties также будут приспособлены к горному климату, в районах, где есть постоянная снежная линия. Конечно, им потребуются дополнительные приспособления к низкому содержанию кислорода.