Cum supraviețuiesc animalele la rece? Antigelul și blănurile sunt doar începutul

În timp ce vremea exterioară se poate îngrozit într-adevăr în această iarnă, o parcă, o pălărie tricotată, șosete din lână, cizme izolate și poate un incendiu roaring face lucrurile suportabile pentru oamenii care trăiesc în climă rece. Dar ce zici de toată viața sălbatică? Nu vor îngheța?

Oricine și-a plimbat câinele atunci când temperaturile sunt înghețate, știe că caninii vor fi răniți și vor favoriza o laba rece - ceea ce explică parțial boom-ul industriei de îmbrăcăminte pentru animale de companie. Dar chiloți și cardinali nu primesc haine la modă sau papucei.

De fapt, fauna sălbatică poate ceda la degeraturi și hipotermie, la fel ca oamenii și animalele de companie. În nordul Statelor Unite, cozile goale ale opossumurilor sunt un accident comun al expunerii la rece. De fiecare dată, o lovitură neobișnuită de frig în Florida duce la căderea iguanelor din copaci și manatei care mor de stresul rece.

Evitarea frigului este importantă pentru conservarea vieții sau a membrelor (sau, în cazul lui Opossum, coada) și a posibilității de a se reproduce. Aceste imperative biologice înseamnă că fauna sălbatică trebuie să se simtă rece pentru a încerca să evite efectele dăunătoare ale extremelor sale. Speciile de animale au propriul lor echivalent cu ceea ce experimentează ființele umane ca și mușcătura neplăcută amestecată cu o senzație de coloane și ace care ne îndeamnă să ne încălzim în curând sau să suferim consecințele. De fapt, mecanismele sistemului nervos pentru a detecta o serie de temperaturi sunt aproape la fel între toate vertebratele.

O provocare de iarnă pentru animalele cu sânge cald sau endotermele, așa cum sunt științifice, este menținerea temperaturii interne a corpului în condiții reci. Interesant, totuși, pragurile de detectare a temperaturii pot varia în funcție de fiziologie. De exemplu, o broască cu sânge rece - adică o broască ectotermică, va simți răceala pornind de la o temperatură mai mică comparativ cu un șoarece. Studiile recente arată că mamiferele hibernate, ca veverița de câmp cu treisprezece linii, nu simt răceala până la temperaturi mai scăzute decât endotermele care nu hibernează.

Deci animalele știu când este rece, doar la temperaturi variabile. Când mercurul scade, viata sălbatică suferă sau merge doar cu fluxul înghețat?

O soluție: Slow Down și Check Out

Multe endoterme cu climă rece prezintă torp: o stare de activitate scăzută. Arătau ca și cum dorm. Deoarece animalele capabile de toropeala suprapun intre reglarea in mod intern a temperaturii corpului si permitand mediul inconjurator sa le influenteze, oamenii de stiinta le considera heteroteroli. In conditii dure, aceasta flexibilitate ofera avantajul unei temperaturi inferioare a corpului - remarcabil la unele specii, chiar sub 32 de grade punctul de îngheț Fahrenheit - care nu este compatibil cu multe funcții fiziologice. Rezultatul este o rată de metabolizare mai scăzută și, prin urmare, o scădere a cererii de energie și de alimente. Hibernarea este o versiune prelungită a torpilor.

Torpor are beneficii de conservare a energiei pentru speciile sălbatice mai mici, în special - gândesc la lilieci, păsări de cântare și rozătoare. În mod natural, pierd căldura mai repede, deoarece suprafața corpului lor este mare în comparație cu dimensiunea lor globală. Pentru a menține temperatura corpului în intervalul normal, trebuie să cheltuiască mai multă energie în comparație cu un animal cu corp mai mare. Acest lucru este valabil mai ales pentru păsările care mențin temperaturile corporale mai ridicate comparativ cu mamiferele.

Din păcate, torpura nu este o soluție perfectă pentru supraviețuirea condițiilor frigidere, deoarece vine cu compromisuri, cum ar fi un risc mai mare de a deveni un prânz al unui alt animal.

Adapții care ajută

Nu este surprinzător că animalele au evoluat și alte adaptări pentru vremea iernii.

Specii de specii sălbatice la latitudini nordice tind să fie mai mari cu adâncimi mai mici decât rudele lor apropiate mai aproape de tropice. Multe animale au evoluat comportamente pentru a le ajuta să bată frigul: hrănirea, zdrobirea, înfiptarea și prăbușirea în cavități sunt toate bune de apărare. Iar unele animale se confruntă cu schimbări fiziologice pe măsură ce se apropie iarnă, construind rezerve de grăsime, crescând blană mai groasă și prinzând un strat izolant de aer pe piele sub blană sau pene.

Natura a inventat alte trucuri îngrijite pentru a ajuta diferitele animale să se ocupe de condițiile pe care oamenii, de exemplu, nu le-ar putea îndura.

Te-ai întrebat vreodată cum gâștele poate să apară confortabil pe gheață sau veverițe în zăpadă pe picioarele goale? Secretul este proximitatea arterelor și a venelor în extremitățile lor, care creează un gradient de încălzire și răcire. Pe măsură ce sângele din inimă călătorește spre degetele picioarelor, căldura de la artera se transferă în venă, transportând sânge rece din degetele de la picioare către inimă. Această schimbare de căldură în contracurent permite ca miezul corpului să rămână cald în timp ce limitează pierderea căldurii atunci când extremitățile sunt reci, dar nu atât de reci, încât se produce leziunea țesutului. Acest sistem eficient este utilizat de multe păsări terestre și acvatice și mamifere, și chiar explică modul în care schimbul de oxigen are loc în găurile de pește.

Vorbind de pește, cum nu îngheață din interior în ape înghețate? Din fericire, gheața plutește deoarece apa este cea mai densă ca lichid, permițând peștelui să înoate liber în condiții de temperatură scăzută sub suprafața solidificată. În plus, peștii pot lipsi de receptorul sensibil la frig, împărțit de alte vertebrate. Cu toate acestea, ele au enzime unice care permit funcțiilor fiziologice să continue la temperaturi mai reci. În regiunile polare, peștii au chiar și "proteine ​​antigel" speciale care se leagă de cristalele de gheață din sânge pentru a preveni cristalizarea pe scară largă.

O altă arma secretă la mamifere și păsări pe perioade lungi de expunere la rece este țesutul adipos maro sau "grăsimea brună", care este bogat în mitocondrii. Chiar și la oameni, aceste structuri celulare pot elibera energie sub formă de căldură, generând căldură fără contracțiile musculare și ineficiența energetică implicată în tremur, altfel corpul încearcă să se încălzească. Această producție de căldură care nu tremură, explică probabil de ce oamenii din Anchorage pot purta cu convingere șorturi și tricouri pe o zi de primăvară de 40 de grade Fahrenheit.

Desigur, migrația poate fi o opțiune - deși este costisitoare din punct de vedere al costurilor energetice pentru fauna sălbatică și financiar pentru persoanele care doresc să se apropie mai mult de ecuator.

Ca specie, ființele umane au capacitatea de a se acomoda într-o măsură - unii dintre noi mai mult decât alții - dar nu suntem adaptați în mod special la frig. Poate de aceea este greu să privești fereastra într-o zi frigidă și să nu te simți rău pentru o veveriță zburată în timp ce vântul de iarnă biciuie prin blană. S-ar putea să nu știm niciodată dacă animalele se tem de iarnă - este dificil să-și evalueze experiența lor subiectivă. Dar viața sălbatică are o varietate de strategii care îmbunătățesc capacitatea lor de a rezista frigului, asigurându-se că trăiesc pentru a vedea o altă primăvară.

Acest articol a fost inițial publicat în The Conversation de Bridget B. Baker. Citiți articolul original aici.