Kyllä, olen vähän kylmä, miksi? tim elliott / Shutterstock.com

Vaikka ulkona oleva sää voi todella tänä talvena pelätä, parka, neulottu hattu, villasukat, eristetyt saappaat ja ehkä myrskyisä tulipalo tekevät kyllästä ilmastosta eläviä ihmisiä. Mutta entä kaikki siellä olevat villieläimet? Eivätkö he jäätyä?

Kuka tahansa, joka on kävellyt koiraansa, kun lämpötila on kylmä, tietää, että koirat värisevät ja suosivat kylmää käpälää - mikä selittää osittain puomi sisään Ishayoiden opettaman lemmikkieläinten vaatteet. Mutta lastulevyt ja kardinaalit eivät saa muodikkaita takkeja tai saapikkaita.

Itse asiassa villieläimet voivat jäädä pakkaselle ja hypotermialle, aivan kuten ihmiset ja lemmikit. Pohjois-Yhdysvalloissa opossumien epämääräiset pyrstöt ovat kylmän altistumisen yleinen onnettomuus. Jokainen niin usein epätavallinen kylmä snap Floridassa tulokset iguaaneissa putoavat puista ja manaatit kuolevat kylmästä stressistä.

Kylmän välttäminen on tärkeää elämän tai raajan (tai opossumin tapauksessa hännän) säilyttämiseksi ja mahdollisuuden lisääntyä. Nämä biologiset imperatiivit merkitsevät sitä, että villieläinten on kyettävä tuntemaan itsensä kylmiksi, jotta vältetään äärimmäisyyksien haitalliset vaikutukset.

Eläinlajeilla on oma vastaavansa ihmisen kokemuksella, sillä se on epämiellyttävä pureminen, joka on sekoitettu nastojen ja neulojen tunteeseen, joka kehottaa meitä lämpenemään pian tai kärsimään seurauksista. Itse asiassa hermoston mekanismit lämpötila-alueen tunnistaminen ovat melko paljon samoin kaikkien selkärankaisilla.

Lemmikkieläimet soveltuvat usein suojaan kylmältä. Photology1971 / Shutterstock.com

Yksi talvihaaste lämminverisille eläimille, tai endotermienkuten tieteellisesti tiedetään, on säilyttää kehon sisäinen lämpötila kylmissä olosuhteissa. Kiinnostavaa kyllä, lämpötila-anturikynnykset voivat vaihdella fysiologian mukaan. Esimerkiksi kylmäverinen - eli ektoterminen - sammakko tuntee kylmäkäynnistyksen alhaisemmasta lämpötilasta hiiriin verrattuna. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että horrostavat nisäkkäät, kuten kolmetoista älä tunne kylmää alempiin lämpötiloihin kuin endotermit, jotka eivät ole lepotilassa.

Joten eläimet tietävät, milloin se on kylmä, vain eri lämpötiloissa. Kun elohopea pyörii, ovatko villieläimet kärsivät tai vain menevät jäisen virtauksen kanssa?

Jotkut eläimet löytävät suojatun paikan odottamaan sitä pahimmassa tapauksessa, kuten tämä lastuava. Michael Himbeault, CC BY

Yksi ratkaisu: Hidasta ja tarkista

Monet kylmän ilmaston endotermit näyttävät kärsivän: aktiivisuuden heikkeneminen. Ne näyttävät nukkuvan. Koska eläimet, jotka kykenevät vaihtamaan kehon lämpötilan sisäistä säätelyä ja sallivat ympäristön vaikuttavan siihen, tutkijat pitävät heitä "heterotermisinä". 32-asteet Fahrenheitin jäätymispiste - joka ei ole yhteensopiva useiden fysiologisten toimintojen kanssa. Tuloksena on alhaisempi aineenvaihdunta ja siten energian ja elintarvikkeiden kysynnän väheneminen. Lepotila on pitkäaikainen versio torporista.

Torporilla on energiansäästöetuja erityisesti pienikokoisille luonnonvaraisille eläimille - ajatella lepakoita, laululintuja ja jyrsijöitä. Ne menettävät lämpöä luonnollisesti nopeammin, koska niiden kehon pinta-ala on suuri niiden kokonaiskoon verrattuna. Jotta kehon lämpötila pysyisi normaalilla alueella, niiden on käytettävä enemmän energiaa suurempaan eläimeen verrattuna. Tämä pätee erityisesti linnut, jotka ylläpitävät korkeampia keskimääräisiä kehon lämpötiloja verrattuna nisäkkäisiin.

Valitettavasti torpor ei ole täydellinen ratkaisu eloonjääneisiin pakkasiin olosuhteisiin, koska siinä on kompromisseja, kuten suurempi riski tulla toisen eläimen lounaaksi.

Mukautukset, jotka auttavat

Ei ole yllättävää, että eläimet ovat kehittäneet muita mukautuksia talvikuukausien säänkestämiseksi.

Pohjoisilla leveysasteilla villieläinlajit ovat yleensä suurempia, ja niissä on pienempiä lisäosia kuin lähisukulaiset lähempänä trooppisia. Monilla eläimillä on kehittynyt käyttäytyminen, joka auttaa heitä voittamaan kylmän: karjanpoisto, denning, lohkeaminen ja paistaminen onteloissa ovat hyviä. Ja joillakin eläimillä esiintyy fysiologisia muutoksia talven lähestyessä, rasvavarastojen rakentamisessa, paksumpien turkisten kasvattamisessa ja eristävän ilmakerroksen kiinnittämisessä turkista tai höyhenistä ihoa vasten.

Luonto on kehittänyt muita siistiä temppuja auttamaan eri eläimiä käsittelemään olosuhteita, joita ihmiset esimerkiksi eivät kestäisi.

Oletko koskaan miettinyt, kuinka hanhet näyttävät pysyvän mukavasti jäällä tai oravilla lumessa paljain jaloin? Salaisuus on äärimmäisten valtimoiden ja suonien läheisyys, joka luo lämpenemisen ja jäähdytyksen kaltevuuden. Kun veri sydämestä kulkee varpaisiin, valtimon lämpö siirtyy laskimolle, joka kuljettaa kylmää verta varpaista takaisin sydämeen. Tämä vastavirtalämmönvaihto sallii kehon ytimen pysyä lämpimänä, samalla kun rajoittaa lämpöhäviötä, kun raajat ovat kylmiä, mutta eivät niin kylmiä, että kudosvaurio tapahtuu. Tätä tehokasta järjestelmää käyttävät monet maanpäälliset ja vesilinnut ja nisäkkäät, ja jopa selittää, miten hapenvaihto tapahtuu kalojen kynnyksissä.

Kalasta puhuen, miten ne eivät jäätyä sisältä ulos jäissä vesissä? Onneksi jää on uiminen, koska vesi on tihein nesteenä, jolloin kalat voivat uida vapaasti paikoissa, jotka eivät ole jäätyneet, jähmettyneen pinnan alapuolella. Lisäksi, kalasta voi puuttua kylmätunnistavaa reseptoria muiden selkärankaisilla. Niissä on kuitenkin ainutlaatuisia entsyymejä, jotka mahdollistavat fysiologisten toimintojen jatkumisen kylmemmissä lämpötiloissa. Polaarisilla alueilla kaloilla on jopa erityisiä ”antifriisi-proteiinit”Jotka sitoutuvat veren jäänkiteisiin estääkseen laajaa kiteytymistä.

Toinen salainen ase nisäkkäissä ja linnuissa pitkien kylmäkestävyysjaksojen aikana on ruskea rasvakudos tai ”ruskeaa rasvaa, ”Joka on runsaasti mitokondrioita. Jopa ihmisissänämä solurakenteet voivat vapauttaa energiaa lämmönä, jolloin syntyy lämpöä ilman lihasten supistuksia ja energian tehottomuutta värisevä, toinen tapa, jolla keho yrittää lämmittää. Tämä ei-värähtelevä lämmöntuotanto selittää luultavasti, miksi Anchoragen ihmiset voivat käyttää tyytyväisiä shortseja ja t-paitoja 40-Fahrenheitin kevätpäivänä.

Siirtyminen voi tietysti olla vaihtoehto - vaikkakin se on kallista villieläinten energiakustannusten kannalta ja taloudellisesti ihmisille, jotka haluavat päästä lähemmäksi päiväntasaajaa.

Lajina ihmisillä on kyky sopeutua jossain määrin - jotkut meistä enemmän kuin toiset - mutta emme ole erityisen kylmäsovitettuja. Ehkä siksi on vaikea katsoa ulos ikkunasta jäykkä päivä, eikä tunne pahaa, että orava hunkered alas, kun talven tuuli ruoskaa turkistansa. Emme ehkä koskaan tiedä, jos eläimet pelkäävät talven - on vaikea arvioida heidän subjektiivista kokemustaan. Mutta villieläimillä on erilaisia ​​strategioita, jotka parantavat heidän kykyään kestää kylmää, varmistaen, että he elävät nähdä toisen kevään.

Author

Bridget B. Baker, kliininen eläinlääkäri ja Warrior Aquatic, Translational ja Environmental Research (WATER) -laboratorion apulaisjohtaja Wayne State University

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

at InnerSelf Market ja Amazon