Física no mundo animal: girafa e sua "bomba"

Para os humanos, muitos animais parecem familiares, parecem não ser mais capazes de nos surpreender. Mas, de fato, qualquer organismo vivo na Terra é um laboratório bioquímico completo, que contém vários mecanismos interessantes. Muitos animais já foram publicados no Geektimes, mas, é claro, estão longe de tudo.

Você já se perguntou como uma girafa bebe água? Talvez alguém tenha visto um animal fazendo isso em um zoológico? De fato, com um pescoço tão longo, como uma girafa, simplesmente não pode beber. No corpo dele, existem vários dispositivos que permitem que você sacie sua sede sem problemas quando quiser. Externamente, tudo é simples - o animal estende os membros anteriores e inclina o pescoço, tocando a superfície da água com os lábios. O mais interessante está escondido dos olhos do homem.

Um pouco sobre o pescoço

O pescoço da girafa complicaria a vida do animal, se não fosse por uma série de mecanismos de compensação. Por exemplo, para elevar o sangue da cabeça em vários metros, o coração do animal aumentou de tamanho, suas paredes ficaram muito mais espessas do que, por exemplo, o ocapi, parente próximo da girafa. A pressão sanguínea deste animal é duas ou até três vezes maior que a pressão sanguínea de uma pessoa. Este coração passa cerca de 60 litros de sangue por minuto, seu peso é de 12 kg. O sangue da girafa é mais espesso e tem o dobro da densidade de células sanguíneas que os humanos. Segundo alguns cientistas, este indicador é um dos mais altos entre todos os animais existentes.

E aqui mais alguns problemas aparecem. Por exemplo, se não fosse por vários mecanismos de compensação, a pressão alta simplesmente mataria a girafa quando ela abaixasse a cabeça. Uma grande quantidade de sangue seria bombeada para seu cérebro. Mas os vasos do pescoço têm válvulas específicas que protegem o cérebro do animal. Um problema semelhante, apenas o oposto no signo, por assim dizer, ocorre quando uma girafa levanta a cabeça. Isso acontece rapidamente, e se não fosse por outro grupo de mecanismos de compensação, a pressão sanguínea nesse momento teria caído drasticamente. Talvez isso não matasse o animal, mas teria perdido a consciência toda vez que você levanta a cabeça à sua altura original. Todos os navios, de estrutura incomum, vêm em socorro, capazes de manter a pressão do animal aproximadamente no mesmo nível.

A girafa é muito grande. É o animal mais alto do mundo. No processo de movimento, surgem sobrecargas que, em uma situação normal, sem adaptar o corpo a tais cargas, simplesmente matariam lentamente esse animal. Por exemplo, a água se acumulava constantemente em seus membros. Para evitar esse fenômeno durante sobrecargas em seres humanos, roupas especiais de design especial são usadas. A girafa tem seu próprio "traje" desse tipo, criado pela própria natureza durante a evolução. Possui tecido epitelial forte e flexível e tecido conjuntivo incomumente elástico.

As girafas podem correr rápido; em caso de necessidade urgente, galopam a uma velocidade de 55 km / h, ou seja, a curtas distâncias, podem ultrapassar um cavalo de corrida. No entanto, como regra, esses animais andam devagar, movendo simultaneamente os dois cascos direitos e depois os dois à esquerda. Devido ao seu peso pesado e pernas finas, as girafas só podem andar sobre uma superfície dura.

Como uma girafa bebe?

Mas voltando à água e ao processo de saciar a sede desses gigantes. Por um longo tempo, acreditava-se que os animais conseguem beber água devido ao fato de criarem uma área de baixa pressão no esôfago e no estômago. Assim, os cientistas argumentaram anteriormente, a água sobe da fonte na garganta e depois flui para o esôfago e estômago. De fato, a girafa é incapaz de criar uma área de baixa pressão dessa maneira.



Ou seja, é criado, mas de uma maneira diferente - graças às ações síncronas de vários elementos no pescoço do animal. A epiglote, por um lado, e os lábios do animal, por outro, estão envolvidos nesse processo. Inclinando-se para a água, a girafa de uma maneira especial comprime seus lábios e começa a absorver água, e a “válvula” da epiglote é fechada. Em seguida, os lábios se fecham e a “válvula” na epiglote se abre, o que permite que a água se mova para o esôfago.

Este processo é repetido novamente e novamente. Em algum momento, o animal levanta a cabeça e o pescoço e a água passa para o estômago. Isso é repetido várias vezes até a girafa ficar bêbada. Segundo os pesquisadores, a água é injetada no corpo do animal a uma velocidade de cerca de 10 km / h. Isso é suficiente para garantir que o fluxo de água crie pressão na entrada do esôfago, para que a água já existente não volte a fluir. No total, cerca de 5 litros de água podem estar no esôfago ao mesmo tempo. Cada ciclo de injeção garante que 300 mililitros de água entrem no esôfago. Em 25 segundos, uma girafa pode realizar até 17 desses ciclos.



Curiosamente, todos esses dados foram obtidos por um físico.Philip Binder, que no ano passado foi a um dos parques nacionais da África do Sul. Ele observou os animais por um longo tempo, de perto, para que durante o tempo de observação ele pudesse entender o que exatamente acontece no pescoço de uma girafa quando bebe. Um dos vídeos do Phoenix Zoo Zoo, no Arizona, mostra o processo de matar a sede de uma girafa a curta distância.


Para garantir o funcionamento normal do corpo, a natureza teve que aumentar os pulmões da girafa durante a evolução para poder respirar a uma altura de 3 metros, bombeando ar para os pulmões. Esses ossos, músculos e tecido conjuntivo mudaram - porque, como mencionado acima, a girafa está constantemente sofrendo sobrecarga.

Girafas vivem nas savanas da África. Hoje eles podem ser encontrados apenas ao sul e sudeste do Saara, especialmente nas savanas da África Oriental e do Sul. As populações ao norte do Saara foram erradicadas pelo homem na antiguidade: durante a época do Egito Antigo, elas existiam no Delta do Nilo e nas margens do Mar Mediterrâneo. Infelizmente, no século 20, a variedade de girafas novamente caiu significativamente. As maiores populações de girafas hoje vivem em reservas e reservas.

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