Ja, jeg er lidt kold, hvorfor? tim elliott/Shutterstock.com

Mens vejret udenfor virkelig kan blive skræmmende denne vinter, gør en parka, strikhat, uldsokker, isolerede støvler og måske en brølende ild ting tåleligt for folk, der lever i kolde klimaer. Men hvad med alt dyrelivet derude? Fryser de ikke?

Enhver, der har gået sin hund, når temperaturen er kold, ved, at hjørnetænder ryster og favoriserer en kold pote - hvilket delvis forklarer bommen ind og kæledyrstøjindustri. Men chipmunks og kardinaler får ikke moderigtige frakker eller støvletter.

Faktisk kan dyrelivet bukke under for forfrysninger og hypotermi, ligesom mennesker og kæledyr. I det nordlige USA er de uklædte haler af opossums et almindeligt tab af kuldeeksponering. Hvert så ofte en usædvanlig forkølelse i Florida resulterer i leguaner falder ned fra træer , manater døende fra kold stress.

At undgå kulde er vigtigt for at bevare liv eller lemmer (eller i opossums tilfælde halen) og muligheden for at formere sig. Disse biologiske imperativer betyder, at dyrelivet skal kunne føles koldt for at forsøge at undgå de skadelige virkninger af dets ekstremer.

Dyrearter har deres egen ækvivalent til, hvad mennesker oplever som den ubehagelige bid, blandet med nåle-og-nåle-fornemmelse, der tilskynder os til at varme op snart eller lide konsekvenserne. Faktisk nervesystemets mekanismer for registrerer en række temperaturer er stort set det samme blandt alle hvirveldyr.

Kæledyr er ofte egnet til beskyttelse mod kulde. Photology1971/Shutterstock.com

En vinterudfordring for varmblodede dyr, eller endothermer, som de videnskabeligt er kendt, er at opretholde deres indre kropstemperatur under kolde forhold. Interessant nok kan temperaturfølende tærskler variere afhængigt af fysiologi. For eksempel vil en koldblodet - dvs. ektotermisk - frø føle kulde startende ved en lavere temperatur sammenlignet med en mus. Nyere forskning viser, at pattedyr i dvale, som det tretten foret jordekorn, fornem ikke kulden indtil lavere temperaturer end endotermer, der ikke dvale.

Så dyr ved, hvornår det er koldt, bare ved forskellige temperaturer. Når kviksølv falder ned, lider dyrelivet eller bare med den iskolde strøm?

Nogle dyr finder et beskyttet sted, hvor de kan vente på det værste, som dette jordegern. Michael Himbeault, CC BY

En løsning: Sæt farten ned og tjek ud

Mange koldtklimaendotermer udviser torpor: en tilstand af nedsat aktivitet. De ser ud som om de sover. Fordi dyr, der er i stand til at torporere, skifter mellem at regulere deres kropstemperatur internt og lade miljøet påvirke den, betragter forskere dem som "heterotermier". Under barske forhold giver denne fleksibilitet fordelen ved en lavere kropstemperatur - bemærkelsesværdigt hos nogle arter, selv under 32 ° Fahrenheit-frysepunktet - der ikke er kompatibel med mange fysiologiske funktioner. Resultatet er en lavere metabolisk hastighed og dermed lavere energi- og madbehov. Dvaletilstand er en forlænget version af torpor.

Torpor har især energibesparende fordele for mindre kropslevende dyreliv - tænk flagermus, sangfugle og gnavere. De mister naturligvis varmen hurtigere, fordi overfladen af ​​deres krop er stor sammenlignet med deres samlede størrelse. For at opretholde deres kropstemperatur inden for det normale interval skal de bruge mere energi sammenlignet med et større kropsdyr. Dette gælder især for fugle, der opretholder højere gennemsnitlige kropstemperaturer sammenlignet med pattedyr.

Desværre er torpor ikke en perfekt løsning på overlevende kølige forhold, da det kommer med afvejninger, såsom en højere risiko for at blive et andet dyrs frokost.

Tilpasninger, der hjælper

Ikke overraskende har dyr udviklet andre tilpasninger til forvitring i vintermånederne.

Dyrearter på nordlige breddegrader har tendens til at være større med mindre vedhæng end deres nære slægtninge tættere på troperne. Mange dyr har udviklet sig adfærd for at hjælpe dem med at slå kulden: hyrde, fordæbning, gravning og roing i hulrum er alle gode forsvar. Og nogle dyr oplever fysiologiske ændringer, når vinteren nærmer sig, opbygger fedtreserver, vokser tykkere pels og fanger et isolerende lag af luft mod huden under pelsen eller fjerene.

Naturen har udtænkt andre pæne tricks til at hjælpe forskellige dyr med at håndtere forhold, som folk for eksempel ikke er i stand til at udholde.

Har du nogensinde spekuleret på, hvordan gæs kan se ud til at stå behageligt på is eller egern i sne i bare fødder? Hemmeligheden er den tætte nærhed af arterier og vener i deres ekstremiteter, der skaber en gradient af opvarmning og afkøling. Når blod fra hjertet bevæger sig til tæerne, overføres varmen fra arterien til venen, der bærer koldt blod fra tæerne tilbage til hjertet. Det her modstrøms varmeveksling tillader kroppens kerne at forblive varm, mens den begrænser varmetabet, når ekstremiteterne er kolde, men ikke så kolde, at der opstår vævsskader. Dette effektive system bruges af mange land- og vandfugle og pattedyr og forklarer endda, hvordan iltudveksling sker i fiskens gæller.

Når vi taler om fisk, fryser de ikke indefra og ud i iskolde farvande? Heldigvis flyder is, fordi vand er mest tæt som en væske, så fisk kan svømme frit i ikke helt frysende temperaturer under den størknede overflade. Derudover fisk mangler muligvis den koldregistrerende receptor deles af andre hvirveldyr. De har dog unikke enzymer, der tillader fysiologiske funktioner at fortsætte ved koldere temperaturer. I polarområder har fisk endda specielle “frostvæske proteiner”Der binder sig til iskrystaller i deres blod for at forhindre udbredt krystallisering.

Et andet hemmeligt våben hos pattedyr og fugle i lange perioder med kold eksponering er brunt fedtvæv eller ”brunt fedt, ”Som er rig på mitokondrier. Selv hos mennesker, disse cellulære strukturer kan frigive energi som varme og generere varme uden muskelsammentrækninger og energiineffektivitet involveret i kulderystelser, en anden måde kroppen prøver at varme op på. Denne ikke-rystende varmeproduktion forklarer sandsynligvis, hvorfor folk i Anchorage tilfreds kan bære shorts og t-shirts på en 40 graders Fahrenheit-forårsdag.

Naturligvis kan migration være en mulighed - selvom det er dyrt med hensyn til energiske omkostninger for dyrelivet og økonomisk for folk, der ønsker at gå tættere på ækvator.

Som art har mennesker det evne til at akklimatisere i et omfang - nogle af os mere end andre - men vi er ikke særlig kolde-tilpassede. Måske er det derfor svært at se ud af vinduet på en kølig dag og ikke føle sig dårligt for et egern, der jager ned, mens vintervinden pisker gennem sin pels. Vi ved måske aldrig, om dyr frygter vinter - det er svært at måle deres subjektive oplevelse. Men dyrelivet har en række strategier, der forbedrer deres evne til at modstå kulde og sørger for, at de lever for at se et andet forår.

Om forfatteren

Bridget B. Baker, klinisk dyrlæge og vicedirektør for Warrior Aquatic, Translational and Environmental Research (WATER) Lab, Wayne State University

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

at InnerSelf Market og Amazon