Размеры и энергетический кризис

Чтобы выжить, каждое животное должно уравновешивать поступление энергии и ее расходы. Для млекопитающих проблема состоит в том, что их эндотермия безжалостно диктует необходимость высоких энергозатрат. Температура тела у млекопитающих чаще всего отличается от таковой окружающей среды, так что даже в неактивном состоянии их физиологические системы должны работать, чтобы обеспечить постоянство температуры и воспрепятствовать избыточному оттоку или притоку тепла: так, в период отдыха 80—90 % энергии, «сжигаемой» эндотермным организмом, используется исключительно для поддержания постоянной температуры тела. При переходе от лета к зиме тело млекопитающего требует больше энергии, поскольку происходит больше потерь тепла. Тепло с поверхности тела теряется через кожу, причем по мере роста животного объем тела увеличивается быстрее, чем площадь его поверхности. Последняя увеличивается как квадрат длины тела, объем — как куб этой длины. В состоянии физиологического покоя затраты энергии (и следовательно, потребности) на единицу массы тела у лошади в десять раз меньше, чем у мыши. Эта закономерность, при которой разные параметры тела варьируют согласованно, но разной скоростью, называется аллометрией. Критическим результатом увеличения площади поверхности (и следовательно, теплоотдачи) относительно массы (и объема) по мере уменьшения тела является столь резкое возрастание потребления анергии, что одно из самых мелких млекопитающих — крошечная белозубка (масса 2—3 г) — вынуждена почти безостановочно питаться. Скорость, с которой происходят химические процессы в теле животного и должна поступать энергия, называется скоростью обмена веществ. У мелких млекопитающих скорость обмена выше, чем у крупных.

Простой пример с кубиками показывает, что у более крупных зверей, как у росомахи, поверхность тела на единицу объема меньше, чем у мелких, как у ласки. Хотя у росомахи объем тела в 27 раз больше, чем у ласки, поверхность тела-только в девять раз. Это значит, что крупные млекопитающие теряют меньше тепла и относительно (но не абсолютно) экономнее в использовании энергии.

Крупные млекопитающие экономнее мелких расходуют энергию. С другой стороны, они не столь эффективны, если нужно избавиться от лишнего тепла.
Механизмом увеличения теплоотдачи у слонов служит помахивание ушами, у ластоногих — ластами.