冬天對野生動物來說是悲慘的嗎?

冬天對野生動物來說是悲慘的嗎?是的,我有點冷,為什麼? 蒂姆艾略特/ Shutterstock.com

雖然今年冬天外面的天氣可能確實很可怕,但是大衣,針織帽,羊毛襪,絕緣靴和咆哮的火焰使得生活在寒冷氣候中的人們可以忍受。 但那裡的所有野生動物呢? 他們不會凍結嗎?

任何在溫度寒冷的時候遛狗的人都知道犬齒會顫抖並偏向冷掌 - 這部分解釋了 繁榮寵物服裝業。 但是花栗鼠和樞機主教不會穿上時髦的外套或短靴。

事實上,野生動物可能會像人和寵物一樣屈服於凍傷和體溫過低。 在美國北部,未受衝擊的負鼠尾部是冷暴露的常見傷亡。 在佛羅里達經常出現不尋常的寒流 結果鬣蜥 從樹上掉下來 - 海牛死了 從冷壓力.

避免感冒對於保護生命或肢體(或在負鼠的情況下,尾巴)和重現的機會非常重要。 這些生物學要求意味著野生動物必須能夠感到寒冷,以盡量避免其極端的破壞性影響。

動物物種有自己的等同於人類經歷的那種令人不快的咬合與針刺感,促使我們很快升溫或承受後果。 事實上,神經系統的機制 感應一系列溫度 幾乎是 所有脊椎動物都一樣.

寵物通常適合防寒。 (冬天對野生動物來說很悲慘)寵物通常適合防寒。 Photology1971 / Shutterstock.com

對溫血動物的一個冬季挑戰,或 吸熱因為它們在科學上是已知的,就是在寒冷的條件下保持體溫。 有趣的是,溫度感應閾值可能因生理而異。 例如,與小鼠相比,冷血 - 即溫熱 - 青蛙會在較低的溫度下感知冷起始。 最近的研究表明,冬眠的哺乳動物,如十三排的地鬆鼠, 直到溫度降低才感覺到寒冷 比沒有休眠的吸熱。

所以動物知道它什麼時候很冷,只是在不同溫度下。 當水銀驟降時,野生動物會遭受痛苦還是只是在冰冷的流動中?

有些動物會找到一個受保護的地方,等待最糟糕的情況,就像這只花栗鼠一樣。 (冬天對野生動物來說很悲慘)有些動物會找到一個受保護的地方,等待最糟糕的情況,就像這只花栗鼠一樣。 Michael Himbeault, CC BY

一個解決方案:減速並退房

許多寒冷氣候吸熱表現出麻木:活動減少的狀態。 他們看起來像是在睡覺。 因為能夠在內部調節體溫並允許環境影響它的動物之間交替,動物科學家認為它們是“異質性的”。在惡劣條件下,這種靈活性提供了體溫較低的優勢 - 在一些物種中顯著,甚至低於32華氏度冰點 - 與許多生理功能不相容。 結果是代謝率降低,因此能量和食物需求降低。 冬眠是麻痺的延長版本。

Torpor特別為體型較小的野生動物提供節能益處 - 想想蝙蝠,鳴禽和囓齒動物。 它們自然會更快地散熱,因為與其整體尺寸相比,它們的身體表面積很大。 為了將體溫保持在正常範圍內,與體型較大的動物相比,它們必須消耗更多的能量。 這尤其適用 保持較高平均體溫的鳥類 與哺乳動物相比。

不幸的是,麻痺不是一個完美的解決方案,因為它帶來了權衡,例如更高的成為另一種動物午餐的風險。

適應有所幫助

不出所料,動物已經進化出其他適應冬季風化的適應性。

北緯地區的野生動物物種比較靠近熱帶地區的近親更具體型,附肢較小。 許多動物都有進化的行為來幫助它們抵禦寒冷:在蛀牙中放牧,變性,挖洞和棲息都是很好的防禦措施。 隨著冬季臨近,一些動物體驗到生理變化,建立脂肪儲備,生長更厚的皮毛,並在毛皮或羽毛下方的皮膚上留下絕緣層空氣。

大自然設計了其他巧妙的技巧來幫助各種動物處理人們無法忍受的條件。

你有沒有想過鵝是如何在赤腳的雪地上舒適地站立在冰雪中的松鼠? 秘密是四肢動脈和靜脈的緊密接近,產生了升溫和降溫的梯度。 當來自心臟的血液流向腳趾時,來自動脈的溫暖轉移到攜帶冷血從腳趾回到心臟的靜脈。 這個 逆流熱交換 允許身體的核心保持溫暖,同時限制四肢寒冷時的熱量損失,但不要太冷,以免發生組織損傷。 這種有效的系統被許多陸地和水生鳥類和哺乳動物使用,甚至可以解釋魚鰓中氧氣交換的方式。

說到魚,它們怎麼不在冰冷的水域裡從內到外凍結? 幸運的是,冰漂浮是因為水最稠密如液體,讓魚在凝固表面以下不太冷的溫度下自由游動。 另外, 魚可能缺乏冷感受器 其他脊椎動物共有。 然而,它們具有獨特的酶,可以在較冷的溫度下繼續生理功能。 在極地地區,魚甚至有特殊的“抗凍蛋白“與血液中的冰晶結合,防止廣泛結晶。

哺乳動物和鳥類在長時間暴露於寒冷期間的另一個秘密武器是棕色脂肪組織或“棕色脂肪,“富含線粒體。 即使在人,這些細胞結構可以釋放能量作為熱量,在沒有肌肉收縮和能量低效的情況下產生溫暖 發抖的,身體試圖加熱的另一種方式。 這種不顫抖的熱量產生可能解釋了為什麼安克雷奇的人們可以在華氏40度春日穿著短褲和T卹。

當然,遷移可能是一種選擇 - 雖然它對於野生動物的能量成本而言是昂貴的,並且對於想要更接近赤道的人來說是經濟上的。

作為一個物種,人類擁有 適應程度的能力 - 我們中的一些人比其他人更多 - 但我們並不特別冷適應。 也許這就是為什麼在寒冷的日子裡很難看到窗外的情況,而且當冬季的風吹過它的毛皮時,一隻松鼠不會感到難過。 我們可能永遠都不知道動物是否害怕冬天 - 很難衡量它們的主觀體驗。 但野生動物確實有各種各樣的策略來提高他們抵禦寒冷的能力,確保他們活著看到另一個春天。談話

關於作者

Bridget B. Baker,臨床獸醫和戰士水生,轉化和環境研究(WATER)實驗室副主任, 韋恩州立大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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