2.22. Луговые собачки и гигантские муравейники

Луговые собачки — грызуны, очень многочисленные как на безлюдных равнинах северо-запада Соединенных Штатов, так и во многих заселенных районах. На глубине от 1 до 5 м они строят длинные подземные коридоры, соединяющие несколько входов. Поскольку ветер в эти лабиринты не задувает, они совершенно не проветриваются. Почему же луговые собачки не задыхаются в своих норах?

Муравьи-листорезы (их еще называют муравьи-грибоводы) строят под землей гигантские муравейники глубиной до 6 м, где обитает порядка пяти миллионов муравьев. Этим муравьям не только приходится дышать внутри сложного лабиринта из подземных переходов, но и разводить специальный грибок, которым они кормят своих личинок. Для этого требуется не только кислород, но и поддержание температуры не выше 30°C. Активная деятельность муравьев внутри муравейника вполне может привести к нарушению температурного режима. Как же вентилируются такие муравейники и как муравьям удается контролировать и количество кислорода, и температуру?

ОТВЕТ • Вокруг каждого входа в свое жилище луговая собачка сооружает холмик. Обычно у одного входа он скругленный куполообразный, а у другого — более крутой, в форме конуса (рис. 2.8). Холмики сложены из материала, извлеченного при строительстве лабиринта, и поверхностного грунта. Они содержатся в полной исправности и служат зверькам наблюдательным пунктом, но основное их предназначение — вентиляция подземных коридоров. Когда воздушный поток дует над норой, его скорость оказывается разной над разными отверстиями. Причем она больше над тем отверстием, которое венчает более высокий холмик. С увеличением скорости потока в нем уменьшается давление (согласно уравнению Бернулли), поэтому давления над отверстиями оказываются разными и воздух в подземном тоннеле протягивается со стороны большего давления в сторону меньшего, то есть от низкого холмика в сторону более высокого.

Рис. 2.8 / Задача 2.22. Воздушный поток, проходящий через два входа норы луговой собачки.

Этот надежный способ снабжения подземного жилища свежим воздухом с высоким содержанием кислорода позволяет зверькам не задохнуться.

Муравьи и грибы в гигантских муравейниках выделяют большое количество тепла, за счет чего воздух в муравейнике нагревается. Нагретый воздух стремится покинуть муравейник. Но муравейник слишком большой и сложный, поэтому так продуть его не получится. Как и лабиринт луговых собачек, муравейник вентилируется воздушным потоком, проходящим через отверстия на его поверхности.