Ja, ek is 'n bietjie koud, hoekom? Tim elliott / Shutterstock.com
Terwyl die weer buite hierdie winter inderdaad skrikwekkend kan maak, kan 'n parka, gebreide hoed, wol sokkies, geïsoleerde stewels en miskien 'n brullende vuur dinge vir mense wat in koue klimate leef, dra. Maar wat van al die wildlewe daar buite? Sal hulle nie vries nie?
Enigeen wat hul hond geloop het wanneer temperature kaal is, weet dat hondetjies sal skel en 'n koue poot bevoordeel - wat deels verduidelik die boom in die troeteldierklerebedryf. Maar chipmunks en kardinale kry nie modieuse jasse of skoene nie.
Trouens, natuurlewe kan vrugteloosheid en hipotermie ondervind, net soos mense en troeteldiere. In die noorde van die Verenigde State is die onafgeronde sterte van opossums 'n algemene ongevalle van koue blootstelling. Elke so dikwels 'n ongewone koue snap in Florida lei tot iguanas val van bome af en manatees sterf van koue spanning.
Die verkoue is belangrik om lewens of ledemate te behou (of, in die opossum se geval, stert) en die geleentheid om te reproduseer. Hierdie biologiese imperatiewe beteken dat wildlewe koud moet kan voel om die skadelike effekte van sy uiterstes te voorkom.
Dierspesies het hul eie ekwivalent aan wat mense ervaar as daardie onaangename byt gemeng met spier-en-naalde sensasie wat ons dring om gou op te warm of die gevolge te ly. Trouens, die senuweestelsel meganismes vir sensasie van 'n verskeidenheid van temperature is pretty much the dieselfde onder alle gewerwelde diere.
Troeteldiere word dikwels aangepas met beskerming teen die koue. Photology1971 / Shutterstock.com
Een winter uitdaging vir warmbloedige diere, of endotermies, soos hulle wetenskaplik bekend is, is om hul interne liggaamstemperatuur in koue toestande te handhaaf. Interessant genoeg kan temperatuurwaarnemingsdrempels afhang van fisiologie. Byvoorbeeld, 'n koudbloedige - dit is ektotermies - kikker sal koud begin met 'n laer temperatuur begin in vergelyking met 'n muis. Onlangse navorsing toon dat soogdiere, soos die dertien-gevoerde grond eekhoring, moenie die koue laat voel nie tot laer temperature as endoterme wat nie oorwinter nie.
So weet diere wanneer dit koud is, net by wisselende temperature. Wanneer die kwik plummets, is die natuurlewe lyding of net met die ysige vloei?
Sommige diere vind 'n beskermde plek om die ergste daarvan uit te wag, soos hierdie chipmunk. Michael Himbeault, CC BY
Een oplossing: Vertraag en kyk uit
Baie koue-klimaat endoterms vertoon korporatiewe toestande: 'n toestand van verminderde aktiwiteit. Hulle lyk soos hulle slaap. Aangesien diere wat in staat is om te vervang, alternatiewe tussen hul liggaamstemperatuur intern reguleer en die omgewing in staat stel om dit te beïnvloed, beskou wetenskaplikes hulle "heteroterme." In moeilike omstandighede bied hierdie buigsaamheid die voordeel van 'n laer liggaamstemperatuur - merkwaardig by sommige spesies, selfs onder die 32 grade Fahrenheit vriespunt - dit is nie verenigbaar met baie fisiologiese funksies nie. Die gevolg is 'n laer metaboliese tempo, en dus laer energie en voedsel aanvraag. Hibernasie is 'n lang weergawe van torpor.
Torpor het energiebesparingsvoordele vir veral kleiner natuurlewe - dink vlermuise, sangvoëls en knaagdiere. Hulle verloor natuurlik hitte vinniger omdat die oppervlak van hul lyf groot is in vergelyking met hul algehele grootte. Om hul liggaamstemperatuur binne die normale omvang te handhaaf, moet hulle meer energie in vergelyking met 'n groter dier gebruik. Dit geld veral vir voëls wat hoër gemiddelde liggaamstemperatuur handhaaf in vergelyking met soogdiere.
Ongelukkig is torpor nie 'n perfekte oplossing vir oorlewende fiftige toestande nie, aangesien dit by afwykings kom, soos 'n hoër risiko om 'n ander dier se middagete te word.
Aanpassings wat help
Onverrassend, diere het ander aanpassings ontwikkel vir die verwering van die wintermaande.
Wildspesies op noordelike breedtegrade is geneig om kleiner bykomstighede te hê as hul naaste familie nader aan die trope. Baie diere het gedrag ontwikkel om hulle te help om die koue te klop. Herding, ontkering, begrawe en in die holtes hang, is almal goeie verdediging. En sommige diere ondervind fisiologiese veranderinge soos die winter nader, die bou van vetreserwes, die groei van dikker pels en die insluiting van 'n isolerende laag lug teen die vel onder die pels of vere.
Die natuur het ander netjiese truuks bedink om verskeie diere te help om te gaan met toestande wat mense byvoorbeeld nie kan verduur nie.
Het jy al ooit gewonder hoe ganzen op gemaklike plekke op ys of eekhorings in sneeu in hul kaal voete kan verskyn? Die geheim is die nabyheid van die arteries en are in hul ledemate wat 'n gradiënt van opwarming en verkoeling skep. Soos bloed van die hart na die tone beweeg, dra die hart van die slagaar na die ader wat koue bloed van die tone terug na die hart dra. hierdie teenstroom hitte-uitruiling laat die kern van die liggaam warm bly, terwyl hitteverlies beperk word wanneer die ledemate koud is, maar nie so koud dat weefselskade plaasvind nie. Hierdie doeltreffende stelsel word gebruik deur baie land- en watervoëls en soogdiere, en verklaar selfs hoe suurstofuitruiling in die kieue van vis voorkom.
Wat praat van vis, hoe vries hulle nie van binne af in ysige waters nie? Gelukkig dryf die ys omdat water die meeste digter is as 'n vloeistof, sodat vis vrylik kan swem in nie-vrieslike temperature onder die gestolde oppervlak. Daarbenewens Vis mag die kou-senserende reseptor ontbreek gedeel deur ander gewerwelde diere. Hulle het egter unieke ensieme wat fisiologiese funksies toelaat om by kouer temperature voort te gaan. In die poolstreke het vis selfs spesiale "anti-vries proteïene"Wat bind aan yskristalle in hul bloed om wydverspreide kristallisasie te voorkom.
Nog 'n geheime wapen in soogdiere en voëls gedurende lang periodes van koue blootstelling is bruin vetweefsel of "bruin vet, "Wat ryk is aan mitochondria. Selfs in mense, kan hierdie sellulêre strukture energie as hitte vrystel, wat warmte opwek sonder die spierkontraksies en energie-ondoeltreffendheid wat betrokke is bewing, op 'n ander manier probeer die liggaam opwarm. Hierdie nie-beweende hitteproduksie verklaar waarskynlik waarom mense in Anchorage met 'n 40-grade Fahrenheit-lentedag op kort termyn kortbroek en t-hemde kan dra.
Natuurlik kan migrasie 'n opsie wees - hoewel dit duur is in terme van energieke koste vir wild, en finansieel vir mense wat nader aan die ewenaar wil kop.
As 'n spesie het die mens die vermoë om tot 'n mate te akklimatiseer - sommige van ons meer as ander - maar ons is nie besonder koud aangepas nie. Miskien is dit hoekom dit moeilik is om die venster op 'n ywerige dag uit te kyk en voel nie sleg vir 'n eekhoring wat neergesink word as die winterwind sweep deur die bont. Ons kan nooit weet of diere die winter vrees nie - dit is moeilik om hul subjektiewe ervaring te meet. Maar wildlewe het 'n verskeidenheid strategieë wat hul vermoë om die koue te weerstaan, verbeter, en seker maak hulle leef om nog 'n lente te sien.
Bridget B. Baker, kliniese veearts en adjunkdirekteur van die Warrior Aquatic, Translational en Environmental Research (WATER) Lab, Wayne State University