Vâng, tôi hơi lạnh, tại sao? tim elliott / Shutterstock.com

Trong khi thời tiết bên ngoài thực sự có thể trở nên đáng sợ trong mùa đông này, một chiếc áo parka, mũ đan, vớ len, ủng cách nhiệt và có thể là một ngọn lửa gầm rú làm cho mọi người sống ở vùng khí hậu lạnh. Nhưng những gì về tất cả các động vật hoang dã ngoài kia? Họ sẽ không bị đóng băng?

Bất cứ ai dắt chó đi dạo khi nhiệt độ lạnh lẽo đều biết rằng răng nanh sẽ run rẩy và thích một cái móng chân lạnh - điều này phần nào giải thích sự bùng nổ trong các ngành công nghiệp quần áo thú cưng. Nhưng chipmunks và hồng y không có áo khoác hoặc booties thời trang.

Trên thực tế, động vật hoang dã có thể không chịu nổi sương giá và hạ thân nhiệt, giống như con người và vật nuôi. Ở miền bắc Hoa Kỳ, những chiếc đuôi không có gai là một tai nạn phổ biến của việc tiếp xúc với lạnh. Thường thì một cơn lạnh bất thường ở Florida kết quả ở cự đà rơi từ trên cây và bờm chết khỏi căng thẳng lạnh.

Tránh lạnh là điều quan trọng để bảo tồn sự sống hoặc chân tay (hoặc, trong trường hợp của opossum, đuôi) và cơ hội sinh sản. Những mệnh lệnh sinh học này có nghĩa là động vật hoang dã phải có khả năng cảm thấy lạnh, để cố gắng tránh những tác động gây hại của các thái cực của nó.

Các loài động vật có những thứ tương đương với những gì con người trải qua khi vết cắn khó chịu trộn lẫn với cảm giác ghim kim và thúc giục chúng ta sớm ấm lên hoặc chịu hậu quả. Trong thực tế, các cơ chế hệ thống thần kinh cho cảm nhận một phạm vi nhiệt độ khá nhiều giống nhau trong số tất cả các động vật có xương sống.

Thú cưng thường phù hợp với việc bảo vệ khỏi cái lạnh. Photology1971 / Shutterstock.com

Một thử thách mùa đông cho những động vật máu nóng, hoặc nhiệt nội, như họ đã biết một cách khoa học, là duy trì nhiệt độ bên trong cơ thể trong điều kiện lạnh. Điều thú vị là, ngưỡng cảm nhận nhiệt độ có thể thay đổi tùy thuộc vào sinh lý. Chẳng hạn, một kẻ máu lạnh - tức là sinh dục - ếch sẽ cảm thấy lạnh bắt đầu ở nhiệt độ thấp hơn so với chuột. Nghiên cứu gần đây cho thấy các loài động vật có vú ngủ đông, như sóc đất mười ba, không cảm thấy lạnh cho đến khi nhiệt độ thấp hơn hơn nhiệt độ không ngủ đông.

Vì vậy, động vật biết khi nào trời lạnh, chỉ ở nhiệt độ khác nhau. Khi thủy ngân giảm mạnh, động vật hoang dã có đau khổ hay chỉ đi theo dòng chảy băng giá?

Một số động vật tìm thấy một vị trí được bảo vệ để chờ đợi điều tồi tệ nhất của nó, như con sóc chuột này. Michael Himbeault, CC BY

Một giải pháp: Làm chậm và kiểm tra

Nhiều động vật nhiệt đới khí hậu lạnh thể hiện sự tàn phá: tình trạng giảm hoạt động. Họ trông giống như họ đang ngủ. Do các động vật có khả năng thay thế xen kẽ giữa điều hòa bên trong nhiệt độ cơ thể và cho phép môi trường ảnh hưởng đến nó, các nhà khoa học coi chúng là dị năng. Trong điều kiện khắc nghiệt, tính linh hoạt này mang lại lợi thế về nhiệt độ cơ thể thấp hơn - đáng chú ý ở một số loài, thậm chí dưới mức Điểm đóng băng 32 độ Fahrenheit - không tương thích với nhiều chức năng sinh lý. Kết quả là tỷ lệ trao đổi chất thấp hơn, và do đó nhu cầu năng lượng và thực phẩm thấp hơn. Ngủ đông là một phiên bản kéo dài của torpor.

Torpor có lợi ích bảo tồn năng lượng cho động vật hoang dã thân nhỏ hơn - đặc biệt là dơi, chim biết hót và loài gặm nhấm. Họ tự nhiên mất nhiệt nhanh hơn vì diện tích bề mặt của cơ thể họ lớn so với kích thước tổng thể của họ. Để duy trì nhiệt độ cơ thể trong phạm vi bình thường, chúng phải tiêu tốn nhiều năng lượng hơn so với động vật có thân hình lớn hơn. Điều này đặc biệt đúng với chim duy trì nhiệt độ cơ thể trung bình cao hơn so với động vật có vú.

Thật không may, torpor không phải là một giải pháp hoàn hảo để sống sót trong điều kiện băng giá vì nó đi kèm với sự đánh đổi, chẳng hạn như nguy cơ trở thành bữa trưa của động vật khác cao hơn.

Thích ứng giúp

Không có gì đáng ngạc nhiên, động vật đã phát triển các sự thích nghi khác để vượt qua những tháng mùa đông.

Các loài động vật hoang dã ở vĩ độ phía bắc có xu hướng lớn hơn với phần phụ nhỏ hơn so với họ hàng gần của chúng gần vùng nhiệt đới. Nhiều động vật đã phát triển các hành vi để giúp chúng đánh bại cái lạnh: chăn gia súc, phủ nhận, đào hang và ngủ trong khoang đều là những biện pháp phòng vệ tốt. Và một số động vật trải qua những thay đổi sinh lý khi mùa đông đến gần, xây dựng lượng mỡ dự trữ, mọc lông dày hơn và giữ một lớp không khí cách nhiệt chống lại lớp da bên dưới lông hoặc lông.

Thiên nhiên đã nghĩ ra những thủ thuật gọn gàng khác để giúp các loài động vật khác nhau đối phó với các điều kiện mà con người, chẳng hạn, sẽ không thể chịu đựng được.

Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào ngỗng có thể đứng thoải mái trên băng hoặc sóc trong tuyết trên đôi chân trần của chúng? Bí mật là sự gần gũi của các động mạch và tĩnh mạch ở các chi của chúng tạo ra một dải ấm và làm mát. Khi máu từ trái tim di chuyển đến các ngón chân, hơi ấm từ động mạch truyền đến tĩnh mạch mang máu lạnh từ ngón chân trở về tim. Điều này trao đổi nhiệt ngược cho phép lõi của cơ thể giữ ấm trong khi hạn chế mất nhiệt khi tứ chi lạnh, nhưng không lạnh đến mức xảy ra tổn thương mô. Hệ thống hiệu quả này được sử dụng bởi nhiều loài chim và động vật sống trên cạn và dưới nước, và thậm chí giải thích cách trao đổi oxy xảy ra trong mang cá.

Nói về cá, làm thế nào để chúng không bị đóng băng từ trong ra ngoài trong vùng nước băng giá? May mắn thay, băng trôi vì nước đậm đặc nhất dưới dạng chất lỏng, cho phép cá bơi tự do ở nhiệt độ không hoàn toàn đóng băng dưới bề mặt đông đặc. Ngoài ra, cá có thể thiếu thụ thể cảm lạnh được chia sẻ bởi các động vật có xương sống khác. Tuy nhiên, chúng có các enzyme độc ​​đáo cho phép các chức năng sinh lý tiếp tục ở nhiệt độ lạnh hơn. Ở vùng cực, cá thậm chí còn có đặc biệtprotein chống đôngTinh thể liên kết với các tinh thể băng trong máu của chúng để ngăn chặn sự kết tinh lan rộng.

Một vũ khí bí mật khác ở động vật có vú và chim trong thời gian dài tiếp xúc với lạnh là mô mỡ hoặc nâumỡ nâu, Đó là giàu ty thể. Ngay cả trong con người, các cấu trúc tế bào này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt, tạo ra sự ấm áp mà không có sự co cơ và không hiệu quả năng lượng liên quan đến run rẩy, một cách khác cơ thể cố gắng nóng lên. Sản phẩm nhiệt không run rẩy này có lẽ giải thích lý do tại sao người dân ở Neo có thể hài lòng mặc quần short và áo phông trong một ngày xuân 40 độ Fahrenheit.

Tất nhiên, di cư có thể là một lựa chọn - mặc dù nó tốn kém về chi phí năng lượng cho động vật hoang dã và về mặt tài chính cho những người muốn đến gần xích đạo hơn.

Là một loài, con người có khả năng thích nghi ở một mức độ – một số người trong chúng ta nhiều hơn những người khác - nhưng chúng tôi không đặc biệt thích nghi lạnh. Có lẽ đó là lý do tại sao thật khó để nhìn ra cửa sổ vào một ngày lạnh lẽo và không cảm thấy tồi tệ đối với một con sóc bị húc xuống khi gió mùa đông thổi qua bộ lông của nó. Chúng ta có thể không bao giờ biết nếu động vật sợ mùa đông - thật khó để đánh giá trải nghiệm chủ quan của chúng. Nhưng động vật hoang dã có nhiều chiến lược cải thiện khả năng chịu lạnh, đảm bảo chúng sống để nhìn thấy một mùa xuân khác.

Giới thiệu về Tác giả

Bridget B. Baker, Bác sĩ thú y lâm sàng và Phó Giám đốc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Môi trường, Dịch thuật và Môi trường (NƯỚC) Chiến binh, Wayne State University

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon