Како животиње преживљавају хладноћу? Антифриз и крзно су само почетак

Док зима вани може бити страшно, парка, плетена капа, вунене чарапе, изолиране чизме, а можда и ватрена ватра чине ствари подношљивим за људе који живе у хладним климама. Али шта је са свим дивљим животињама тамо? Зар се неће смрзнути?

Свако ко је ходао својим псом када су температуре фригидне зна да ће пси дрхтати и фаворизовати хладну шапу - што делимично објашњава бум у индустрији одјеће за кућне љубимце. Али веверице и кардинали не добијају модерне капуте или чизмице.

Уствари, дивље животиње могу подлећи смрзотама и хипотермији, баш као и људи и кућни љубимци. У сјеверним Сједињеним Државама, непостојећи репови опосума су уобичајена жртва излагања хладноћи. Често необичан хладни удар на Флориди резултира падом игуана са дрвећа и манатима који умиру од хладног стреса.

Избегавање хладноће је важно за очување живота или екстремитета (или, у случају опосума, репа) и могућност репродукције. Ови биолошки императиви значе да дивље животиње морају бити у стању да се осјећају хладно како би избјегли штетне посљедице својих крајности. Животињске врсте имају свој сопствени еквивалент ономе што људска бића доживљавају као онај неугодни загриз који је помешан са осећајем игле и игле који нас подстиче да се ускоро загрејемо или трпимо последице. У ствари, механизми нервног система за очитавање распона температура су скоро исти међу свим кичмењацима.

Један зимски изазов за топлокрвне животиње, или ендотерме, као што су научно познати, је одржавање њихове унутрашње телесне температуре у хладним условима. Интересантно је, међутим, да прагови сензора температуре могу варирати у зависности од физиологије. На пример, хладнокрвна - то јест, ектотермна - жаба ће осетити хладноћу почевши од ниже температуре у односу на миша. Недавна истраживања показују да сисари у хибернацији, као што је вјеверица с тринаест облога, не осјећају хладноћу све до нижих температура од ендотерми које не презимљују.

Тако животиње знају када је хладно, само на различитим температурама. Када жива плуммета, да ли патња дивљих животиња или само иде са леденим током?

Једно решење: Успорите и проверите

Многи ендотерми хладне климе показују тромост: стање смањене активности. Изгледају као да спавају. Будући да животиње способне да се повуку измјењују унутарњу регулацију своје тјелесне температуре и дозвољавају околини да на њу утјечу, знанственици их сматрају "хетеротермима". За вријеме тешких увјета, ова флексибилност нуди предност ниже тјелесне температуре - значајно код неких врста, чак и испод Тачка замрзавања од 32 степена Целзијуса - која није компатибилна са многим физиолошким функцијама. Резултат је мања стопа метаболизма, а самим тим и мања потражња за енергијом и храном. Хибернација је продужена верзија тровања.

Торпор има користи од уштеде енергије за мањи животни свет посебно - мисли шишмиши, птице пјевице и глодаре. Природно брже губе топлоту јер је површина њиховог тела велика у поређењу са њиховом укупном величином. Да би одржали своју телесну температуру унутар нормалног опсега, морају трошити више енергије у односу на већу животињу. Ово посебно важи за птице које одржавају више просјечне температуре тијела у односу на сисаре.

Нажалост, тромост није савршено рјешење за преживљавање фригидних увјета будући да долази са компромисима, као што је већи ризик да постанете ручак друге животиње.

Адаптатионс Тхат Хелп

Изненађујуће, животиње су развиле друге адаптације за преживљавање зимских мјесеци.

Животињске врсте у сјеверним географским ширинама имају тенденцију да буду веће тијело са мањим додацима него њихови блиски рођаци ближе тропима. Многе животиње су еволуирале како би им помогле да превазиђу хладноћу: сточарство, деннинг, ископавање и кокошије су добре одбране. А неке животиње доживљавају физиолошке промјене како се приближава зима, граде резерве масти, расте дебље крзно и хватају изолацијски слој зрака на кожу испод крзна или перја.

Природа је смислила друге уредне трикове како би помогла разним животињама да се носе са условима које људи, на пример, не би могли издржати.

Да ли сте се икада запитали како гуске могу да изгледају као да удобно стоје на леду или веверице на снегу у својим босим ногама? Тајна је блиска близина артерија и вена на њиховим екстремитетима која ствара градијент загријавања и хлађења. Како крв из срца путује до ножних прстију, топлота из артерије прелази у вену која преноси хладну крв из прстију натраг у срце. Ова протуструјна измена топлоте омогућава да језгро тела остане топло, док ограничава губитак топлоте када су екстремитети хладни, али не толико хладни да долази до оштећења ткива. Овај ефикасан систем користе многе копнене и водене птице и сисари, па чак и објашњава како се врши размена кисеоника у шкргама риба.

Кад већ говоримо о риби, како се не смрзавају изнутра у леденој води? Срећом, лед лебди јер је вода најгушћа као течност, омогућавајући рибама да слободно пливају у ниским температурама испод скрућене површине. Осим тога, рибама може недостајати хладно-осјетљиви рецептор који дијеле други краљежњаци. Они, међутим, имају јединствене ензиме који омогућавају физиолошким функцијама да се наставе на нижим температурама. У поларним регионима, рибе имају чак и специјалне "антифризне протеине" који се везују за кристале леда у крви да би се спречила распрострањена кристализација.

Још једно тајно оружје код сисара и птица током дугог периода излагања хладноћи је смеђе масно ткиво или "смеђа маст", која је богата митохондријама. Чак и код људи, ове ћелијске структуре могу да ослободе енергију као топлоту, стварајући топлоту без контракција мишића и енергетске неефикасности укључене у дрхтање, други начин на који тело покушава да се загреје. Ова непрегледна производња топлоте вероватно објашњава зашто људи у Анцхорагеу могу задовољно да носе кратке и мајице на пролећном дану од 40 степени Фаренхајта.

Наравно, миграција може бити опција - иако је то скупо у смислу енергетских трошкова за дивље животиње, и финансијски за људе који желе да се приближе екватору.

Као врста, људска бића имају способност да се аклиматизују у некој мери - неки од нас више од других - али ми нисмо посебно прилагођени хладноћи. Можда је због тога тешко гледати кроз прозор на хладан дан и не осећати се лоше што је веверица ухваћена док се зимски ветар шири по крзну. Можда никада нећемо знати да ли животиње ужасавају зиму - тешко је процијенити њихово субјективно искуство. Али дивље животиње имају различите стратегије које побољшавају њихову способност да издрже хладноћу, пазећи да живе да виде још једно прољеће.

Овај чланак је првобитно објављен на Тхе Цонверсатион од Бридгет Б. Бакер. Прочитајте оригинални чланак овде.