Что было бы полезно для выживания в районах с температурой чуть ниже точки кипения?

У меня есть планета, где температура на экваторе близка к точке кипения (90˚C ​​или 194˚F) в течение «лета». Какие качества необходимы животному, чтобы выжить при таких температурах и сохранить воду? Пара вещей, чтобы квалифицироваться:

  1. Животное немного крупнее койота .
  2. Он ведет ночной образ жизни и выходит на улицу только ночью, где температура ближе к 65 C (150 F).
  3. Животное должно находить и использовать жидкую воду для гидратации, не вытягивая водяной пар из атмосферы.
  4. Предположим, что есть какие-то растения, очень похожие на кактусы , и из них можно собирать воду.
Я читал пару статей, в которых предполагается, что верхний теоретический предел тепловой выживаемости для жизни составляет около 122 градусов. Цельсия. Лично я думаю, что сложные формы жизни (даже кактусы) будут бороться за выживание при таких температурах, в воде или без нее. Теплокровным существам нужен верхний дифференциал в долгосрочной перспективе, чтобы выжить, а хладнокровным существам придется есть как сумасшедшие, чтобы пережить ускорение их метаболизма при таких температурах. В любом случае, вашему животному лучше жить в более прохладных подземных пещерах и т.п., чтобы переждать жару.
Насколько сухой климат? Я бы подумал, что существо, адаптированное к 90 градусам во влажном месте, будет чувствовать себя нормально.
@ Андрей, я спрашиваю, какие адаптации ему понадобятся, чтобы выжить.
@TimB 122 ° по Цельсию выше точки кипения. Я думаю, вы имеете в виду 122 ° по Фаренгейту.
@Б.фокс; нет, на самом деле существуют экстремофильные формы жизни, способные выжить при такой температуре; после этого основные белки начинают разрушаться. Я ни на секунду не утверждаю, что сложная жизнь может выжить при такой температуре, и, честно говоря, я даже не думаю, что 90 градусов. С является жизнеспособным. Наверное, мне следовало начать с этого утверждения. :)
Мм да. Сложная жизнь точно не выдержит. Такая форма жизни должна каким-то образом выделять много тепла и иметь приличный внешний изолятор для жизненно важных органов. Я имею в виду животное, которое тяжело и много дышит для отвода внутреннего тепла, имеет толстую и сухую наружную кожу как внешний изолятор и имеет мощную систему кровообращения (или даже отдельную специально для отвода тепла от жизненно важных органов) . Одним словом, живой холодильник.
@OneSurvivor Какая температура ночью? Если ваш «койот» не выходит на улицу в течение дня, не имеет значения, какая дневная температура…
@kingledion Вероятно, ближе к 150 градусам Цельсия.
@kingledion Ой! Извините, я имел в виду 150 F. Это было бы ближе к 65 градусам C.
Есть некоторые морские существа, которые могут выдерживать гораздо более высокие температуры, чем наземные животные, такие как червь Помпеи en.wikipedia.org/wiki/Alvinella_pompejana , части его тела могут выдерживать 80 градусов по Цельсию (хотя другие части подвергаются воздействию гораздо более прохладной воды).
«C» и «F» — разные символы с разными значениями.

Ответы (3)

Без обид, но жарить много нельзя

Стейк готовится с кровью при температуре около 130 F. Это означает, что белки в мясе начали денатурировать , теряя свою структуру более высокого уровня. При температуре 150 F (как знает любой хороший любитель барбекю) жир начинает вытапливаться... таять. К 160 F белое мясо готово, стейк хорошо прожарен, и почти все бактерии (привет, сальмонелла) нейтрализуются.

Результатом этого тепла является то, что ни один живой организм не может выжить. Денатурация белков является ключом: если вы хотите, чтобы сложные аминокислоты управляли всеми видами сложных внутренних систем, тогда вы не можете позволить своим белкам менять форму и тому подобное. То, что липиды в ваших накопленных запасах энергии плавятся, не улучшит ситуацию.

Вывод здесь состоит в том, что ни одно существо не может поддерживать такую ​​высокую внутреннюю температуру.

Разумно ли существо охлаждаться?

Допустим, вам нужна температура вашего тела на уровне максимум 120 F, чтобы сохранить сложные белки неповрежденными (я не знаю, разумно это или нет). Разумно ли существо охлаждаться в подобных условиях?

Ну, исходя из жизненного опыта на Земле, ответ - нет. Терморегулирующие млекопитающие способны контролировать температуру своего тела в диапазоне 95-110 F. Самое жаркое место на Земле, которое я могу найти, это Ахваз, Иран ; со средней дневной температурой 99 F в июле. В принципе, на Земле нет никаких записей о терморегулирующем животном, живущем в месте, где средняя температура выше температуры его тела.

Экстраполируя это; если холодные условия 150 F и 150 F будут готовить ваше существо, то у вас не может быть продвинутых форм жизни, живущих там.

Заключение

Ваше существо не должно иметь земную биохимию, основанную на углероде, белке и жире.

Конечно, как только вы это сделаете, предложения о том, какую химию и метаболические процессы использовать, могут быть бесконечными. Это определенно «слишком широкий» вопрос. Так что давайте просто оставим это, что биохимия Земли не будет поддерживать развитое существо, живущее при таких температурах.

Примечание для ненавистников: я специально игнорирую червей Помпеи и тихоходок и тому подобное, которые выживают при экстремальных температурах, поскольку они, похоже, не преодолевают разрыв с «койотоподобным» существом из OP.

Я думаю, что вы должны добавить также архебактерии в список игнорируемых живых организмов.

Кингледион уже указывал, что самая сложная форма жизни окончательно не может выжить в среде с постоянной температурой выше 50°С (120°F).

Большинство животных, вероятно, мигрируют из этого региона, но чтобы ответить на ваш вопрос, предположим, что этот регион является островом. Большинство животных, вероятно, вырыли бы очень глубокую яму, зарылись бы под землю и ждали, пока пройдет лето.

Это было бы очень похоже на гибернацию, только наоборот.

Животное, вероятно, было бы очень жирным, и у него были бы огромные лапы, отлично умеющие копать ямы.

У него также должен быть какой-то способ замедлить метаболизм.

Он также мог просто стать амфибией и глубоко нырнуть в воду. На глубине 20 м под поверхностью должно быть достаточно прохладно, чтобы животное могло выжить.

Возможно, ему даже не обязательно быть амфибией, он может просто оставаться в течение продолжительного времени под водой, лишь периодически нуждаясь в всплытии на поверхность, чтобы быстро дышать, а затем нырять обратно (как дельфины, киты и пингвины). В течение коротких периодов времени 90°C может быть терпимым, если ваше тело находится в воде, и вы просто высовываете нос, чтобы дышать (вспомните сауны).

  1. Многие пустынные животные получают необходимую им воду из пищи; кенгуровая крыса тому пример. Окисление восстановленного углерода (например, сахара или жира) приводит к образованию воды в качестве побочного продукта. Если ваше тело достаточно хорошо восстанавливает воду, вы можете выделять кристаллы вместо жидкой мочи и получать необходимую воду из пищи.

  2. В одном из других ответов отмечалось, что белки денатурируют при нагревании. Есть организмы, которые живут при температурах выше, чем вы предлагаете, которые не денатурируют и не разрушаются под воздействием тепла.

с http://www.genomenewsnetwork.org/articles/08_03/hottest.shtml

Ученые также заинтригованы тем, как штамм 121 и другие экстремофилы могут выживать в таких суровых условиях. Большинство биологических соединений, таких как ДНК, белки и липиды, образующие наружные мембраны клетки, разлагаются при гораздо более низких температурах. Ловли изучает липиды штамма 121, чтобы выяснить, как его мембрана выдерживает температуры выше точки кипения воды.

Алексей Слесарев, изучающий высокотемпературных экстремофилов в Fidelity Systems в Роквилле, штат Мэриленд, говорит, что ключом к их выживанию могут быть необычно высокие концентрации соли и ионов внутри клеток.

Если бы ваше животное было какой-нибудь колониальной формой архонта, как это, оно могло бы хорошо себя чувствовать в жару.

  1. Эндотермическая реакция. Сейчас это чистая научная фантастика, и я не знаю ни одного существа, которое делало бы это. Некоторые химические реакции являются эндотермическими — они потребляют тепло — и среди них «крекинг» длинноцепочечных алканов. Когда это делается в промышленности, это требует высоких температур и давлений. Это также верно для промышленной фиксации атмосферного газообразного азота в формах, пригодных для использования в качестве удобрения. Но азотфиксирующие организмы делают это ферментативно в прохладной земле. Может быть, ваше существо может ферментативно расщеплять длинноцепочечные алканы и охлаждаться за счет эндотермической реакции?

Потребовался бы запас алканов с длинной цепью — подойдет просачивание смолы. Если вы собираетесь иметь такого рода экзотическую биологию, вы можете заставить организм использовать расщепленные алканы в качестве энергии — некоторые организмы могут это делать (например, организмы, которые поглощают разливы нефти). Неокисленные летучие короткие алканы, испаряющиеся из существа, также охлаждают его. Окисляющие алканы также будут производить вашу воду, что можно увидеть в выхлопе автомобиля в холодный день.


Существо, ведущее такой образ жизни, не захотело бы отходить слишком далеко от своей смоляной дыры, если только оно не искало бы себе пару.