Paano Nakatagpatay ng Mga Hayop ang Malamig? Antifreeze and Fur ay Just the Beginning

Habang ang panahon sa labas ay maaaring magkaroon ng katakot sa taglamig na ito, ang isang parka, papangunutin sumbrero, lana medyas, insulated bota, at marahil isang umuungal na apoy gumawa ng mga bagay na maaaring magawa para sa mga taong nakatira sa malamig na klima. Ngunit ano ang tungkol sa lahat ng mga hayop sa labas doon? Hindi ba sila nagyeyelo?

Ang sinumang lumalakad ng kanilang aso kapag ang temperatura ay malalim ay nakakaalam na ang mga canine ay manginginig at pababayaan ang isang malamig na paa - na kung saan ay bahagyang nagpapaliwanag ng boom sa industriya ng alagang hayop. Ngunit ang mga chipmunks at cardinals ay hindi nakakakuha ng mga naka-istilong coats o booties.

Sa katunayan, ang mga hayop ay maaaring sumailalim sa prostbayt at paghihirap, tulad ng mga tao at mga alagang hayop. Sa hilagang Estados Unidos, ang mga unting buntot ng mga opossum ay isang karaniwang biktima ng malamig na pagkakalantad. Ang bawat kadalasan ay isang hindi pangkaraniwang malamig na snap sa Florida ay nagreresulta sa iguanas bumabagsak mula sa mga puno at manatees namamatay mula sa malamig na stress.

Ang pag-iwas sa lamig ay mahalaga para sa pagpapanatili ng buhay o paa (o, sa kaso ng opossum, buntot) at ng pagkakataon na magparami. Ang mga biolohikal na imperative na ito ay nangangahulugan na ang mga wildlife ay dapat na makaramdam ng malamig upang subukan upang maiwasan ang damaging epekto ng mga extremes nito. Ang mga uri ng hayop ay may sariling katumbas sa kung ano ang karanasan ng mga tao bilang hindi kanais-nais na masakit na halo-halong may pakiramdam na pin-karayom ​​na hinihikayat sa amin na magpainit sa lalong madaling panahon o magdusa sa mga kahihinatnan. Sa katunayan, ang mga mekanismo ng nervous system para sa sensing ng isang hanay ng mga temperatura ay halos pareho sa lahat ng vertebrates.

Ang isang hamon sa taglamig para sa mga mainit-init na hayop, o endotherms, na kilala sila sa siyensiya, ay upang mapanatili ang kanilang panloob na temperatura ng katawan sa mga malamig na kondisyon. Gayunpaman, ang temperatura-sensing threshold ay maaaring mag-iba depende sa pisyolohiya. Halimbawa, ang isang malamig na dugo - iyon ay, ectothermic - ang palaka ay makakapansin ng malamig na simula sa mas mababang temperatura kumpara sa isang mouse. Ipinapakita ng kamakailang pananaliksik na ang hibernating na mga mammal, tulad ng labintatlong linya ng ardilya, ay hindi nakadarama ng malamig hanggang sa mas mababang temperatura kaysa sa endotherms na hindi hibernate.

Kaya nalalaman ng mga hayop kung ito ay malamig, lamang sa iba't ibang mga temperatura. Kapag ang mercury plummets, ang mga wildlife ay nagdurusa o lumalabas na may nagyeyelo?

Isang Solusyon: Mabagal at Suriin

Maraming malamig-klima endotherms eksibit torpor: isang estado ng nabawasan aktibidad. Mukhang natutulog sila. Dahil ang mga hayop na may kakayahang magpalipat-lipat sa pagitan ng panloob na pagsasaayos ng temperatura ng kanilang katawan at nagpapahintulot sa impluwensiya ng kapaligiran, itinuturing ng mga siyentipiko na ito ay "heterotherms." Sa panahon ng masasamang kalagayan, ang kakayahang umangkop na ito ay nag-aalok ng bentahe ng isang mas mababang temperatura ng katawan - halatang-halata sa ilang mga species, kahit sa ibaba 32 degrees Fahrenheit frozen point - na hindi tugma sa maraming mga function ng physiologic. Ang resulta ay isang mas mababang metabolic rate, at sa gayon ay mas mababang enerhiya at demand na pagkain. Ang hibernation ay isang matagal na bersyon ng torpor.

Ang Torpor ay may mga benepisyo sa konserbasyon ng enerhiya para sa mas maliliit na hayop sa partikular - sa tingin ng mga paniki, songbird, at rodent. Sila ay natural na mawalan ng init ng mas mabilis dahil ang ibabaw na lugar ng kanilang katawan ay malaki kumpara sa kanilang pangkalahatang sukat. Upang mapanatili ang temperatura ng kanilang katawan sa loob ng normal na hanay, dapat silang gumugol ng mas maraming enerhiya kumpara sa isang mas malaking katawan na hayop. Totoo ito para sa mga ibon na nagpapanatili ng mas mataas na average na temperatura ng katawan kumpara sa mga mammal.

Sa kasamaang palad, ang torpor ay hindi isang perpektong solusyon upang makaligtas sa mga matitigas na kalagayan dahil may mga pagkilos, tulad ng mas mataas na panganib na maging tanghalian ng isa pang hayop.

Mga Adaptation That Help

Hindi kapani-paniwala, ang mga hayop ay nagbago ng iba pang mga adaptation para sa pagbabago ng panahon ng mga buwan ng taglamig.

Ang mga species ng hayop sa hilagang latitude ay mas malaki ang katawan na may mas maliliit na mga appendage kaysa sa kanilang malapit na kamag-anak na mas malapit sa tropiko. Maraming mga hayop ang umuunlad na pag-uugali upang matulungan silang matalo ang malamig: ang pag-aalaga, pagtanggi, paglulubog, at paglalaglag sa mga cavity ay lahat ng magagandang panlaban. At ang ilang mga hayop ay nakakaranas ng mga pagbabago sa physiological bilang mga diskarte sa taglamig, pagbubuo ng taba ng mga reserba, lumalaking makapal na balahibo, at pagdakip ng isang insulating layer ng hangin laban sa balat sa ilalim ng balahibo o balahibo.

Nilikha ng kalikasan ang iba pang mga malinis na trick upang tulungan ang iba't ibang mga hayop na makitungo sa mga kondisyon na ang mga tao, halimbawa, ay hindi makapagtiis.

Naisip mo na ba kung paano maaaring lumitaw ang gansa na kumportable sa yelo o squirrels sa niyebe sa kanilang mga hubad na walang paa? Ang lihim ay malapit sa mga arteries at veins sa kanilang mga paa't kamay na lumilikha ng gradient ng warming at cooling. Bilang dugo mula sa puso ay naglalakbay sa mga daliri ng paa, ang init mula sa mga paglipat ng arterya sa ugat na nagdadala ng malamig na dugo mula sa mga daliri pabalik sa puso. Ang countercurrent heat exchange na ito ay nagbibigay-daan sa core ng katawan upang manatiling mainit habang pumipigil sa pagkawala ng init kapag ang mga paa't kamay ay malamig, ngunit hindi masyadong malamig na pinsala sa tissue ay nangyayari. Ang mahusay na sistema ay ginagamit ng maraming mga ibon sa terestrial at nabubuhay sa tubig at mga mammal, at nagpapaliwanag pa rin kung paano nangyayari ang pagpapalitan ng oxygen sa mga hasang ng isda.

Sa pagsasalita ng isda, paano sila hindi nag-freeze mula sa loob sa malamig na tubig? Sa kabutihang-palad, ang mga yelo ay naglalapat dahil ang tubig ay pinaka-siksik bilang isang likido, na nagpapahintulot sa isda na malaya nang malaya sa mga di-gaanong malamig na temperatura sa ibaba ng solidified surface. Bukod pa rito, ang mga isda ay maaaring kulang sa receptor ng malamig na sensya na ibinahagi ng iba pang mga vertebrates. Gayunpaman, mayroon silang natatanging enzymes na nagpapahintulot sa mga function ng physiologic na magpatuloy sa mas malamig na temperatura. Sa mga rehiyon ng polar, ang mga isda ay may espesyal na "mga protina ng antifreeze" na nagtatali sa mga kristal ng yelo sa kanilang dugo upang maiwasan ang laganap na pagkikristal.

Ang isa pang lihim na armas sa mga mammals at ibon sa mahabang panahon ng malamig na pagkakalantad ay brown tissue na adipose o "brown fat," na mayaman sa mitochondria. Kahit na sa mga tao, ang mga cellular na istraktura ay maaaring maglabas ng enerhiya bilang init, na bumubuo ng init nang walang mga contraction ng kalamnan at kawalan ng lakas na kasangkot sa pagkinig, isa pang paraan na sinusubukan ng katawan na magpainit. Ang malamig na produksyon ng init na ito ay malamang na nagpapaliwanag kung bakit ang mga tao sa Anchorage ay maaring magsuot ng mga shorts at T-shirt sa isang 40-degree Fahrenheit spring day.

Siyempre, ang migration ay maaaring maging isang pagpipilian - kahit na ito ay mahal sa mga tuntunin ng energetic gastos para sa mga hayop, at sa pananalapi para sa mga tao na nais na ulo mas malapit sa equator.

Bilang isang uri ng hayop, ang mga tao ay may kakayahang kumalat sa isang lawak - ang ilan sa atin ay higit pa kaysa sa iba - ngunit hindi tayo masyadong malamig-inangkop. Marahil na ang dahilan kung bakit mahirap tingnan ang bintana sa isang malamig na araw at hindi masama para sa isang ardilya hunkered down bilang taglamig hangin whips sa pamamagitan ng fur nito. Maaaring hindi natin malalaman kung ang mga hayop ay natatakot sa taglamig - napakahirap na masukat ang kanilang subjective na karanasan. Ngunit ang mga wildlife ay may iba't ibang estratehiya na nagpapabuti sa kanilang kakayahang mapaglabanan ang malamig, tinitiyak na nabubuhay sila upang makita ang isa pang spring.

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa The Conversation ni Bridget B. Baker. Basahin ang orihinal na artikulo dito.