Ja, jag är lite kylig, varför? tim elliott / Shutterstock.com

Även om vädret ute kan bli skrämmande i vinter, gör en parka, knäppt hatt, ullsockor, isolerade stövlar och kanske en brännande eld, tänkbara saker för människor som lever i kalla klimat. Men hur är det med alla vilda djur där ute? Kommer de inte att frysa?

Vem som helst som vandrat sin hund när temperaturen är frigid vet att hundar skakar och favoriserar en kall tass - som delvis förklarar bommen i d djurklädindustrin. Men chipmunks och kardinaler får inte moderna rockar eller booties.

Faktum är att vilda djur kan bukta för frost och hypotermi, precis som människor och husdjur. I norra USA är de oavbrutna svansarna av opossum ett vanligt missfall av kall exponering. Varje så ofta ett ovanligt kallt snäpp i Florida resulterar i leguaner faller från träd och manatees dör från kall stress.

Att förhindra förkylningen är viktig för att bevara liv eller lem (eller i uppossumets fall svans) och möjlighet att reproducera. Dessa biologiska imperativ innebär att vilda djur måste kunna känna sig kalla för att försöka undvika de skadliga effekterna av dess ytterligheter.

Djurslag har sin egen motsvarighet till vad människor upplever som den obehagliga biten blandas med nackdelar med nackdelar som uppmanar oss att värma upp snart eller drabbas av konsekvenserna. Faktum är att nervsystemet mekanismerna för känner av en temperaturintervall är ganska mycket samma bland alla ryggradsdjur.

Husdjur anpassas ofta med skydd mot förkylningen. Photology1971 / Shutterstock.com

En vinterutmaning för varmblodiga djur, eller endotermer, eftersom de är vetenskapligt kända, är att bibehålla sin inre kroppstemperatur under kalla förhållanden. Intressant kan temperaturavkännings trösklar variera beroende på fysiologi. Till exempel, en kallblodig - det vill säga ektotermisk - groda kommer att känna sig kall och börjar vid en lägre temperatur jämfört med en mus. Nyare forskning visar att dvalande däggdjur, som den trettonade jordens ekorre, känner inte förkylningen till lägre temperaturer än endoterma som inte dväller.

Så djur vet när det är kallt, bara vid varierande temperaturer. När kvicksilver plummets, är djurlivet lidande eller bara med det isiga flödet?

Vissa djur hittar en skyddad plats för att vänta på det värsta av det, som den här jordekorgen. Michael Himbeault, CC BY

En lösning: Slow down och kolla in

Många kall-klimatendoterma uppvisar torpor: ett tillstånd av minskad aktivitet. De ser ut som de sover. Eftersom djur som kan växla mellan att internt reglera kroppstemperaturen och låta miljön påverka det, anser forskare dem "heteroterma". Under svåra förhållanden erbjuder denna flexibilitet fördelen med en lägre kroppstemperatur - anmärkningsvärt hos vissa arter, även under 32 grader Fahrenheit fryspunkt - som inte är kompatibel med många fysiologiska funktioner. Resultatet är en lägre metabolisk hastighet, och därmed lägre energi och efterfrågan på livsmedel. Hibernation är en långvarig version av torpor.

Torpor har energibesparingar i synnerhet för mindre livliga vilda djur - tänk fladdermöss, sångfåglar och gnagare. De förlorar naturligt värme snabbare, eftersom kroppens yta är stor i förhållande till deras totala storlek. För att bibehålla sin kroppstemperatur inom normalt intervall måste de förbruka mer energi jämfört med ett större djur. Detta gäller särskilt för fåglar som upprätthåller högre genomsnittliga kroppstemperaturer jämfört med däggdjur.

Tyvärr är torpor inte en perfekt lösning för att överleva fria förhållanden eftersom det kommer med avvägningar, till exempel en högre risk för att bli ett annat djurs lunch.

Anpassningar som hjälper

Otroligt nog har djur utvecklat andra anpassningar för att förväska vintermånaderna.

Vilda djurarter vid norra breddgrader tenderar att vara större med mindre bifogade än deras nära släktingar närmare troperna. Många djur har utvecklat beteenden för att hjälpa dem att slå förkylningen: Herding, denning, burrowing och roosting i hålrum är alla bra försvar. Och vissa djur upplever fysiologiska förändringar som vinter närmar sig, byggar fettreserver, växer tjockare päls och fångar ett isolerande lager av luft mot huden under pälsen eller fjädrarna.

Naturen har utformat andra snygga tricks för att hjälpa olika djur att hantera förhållanden som människor exempelvis inte skulle kunna uthärda.

Har du någonsin undrat hur gäss kan tyckas stå bekvämt på is eller ekorrar i snö i sina nakna fötter? Hemligheten är närheten av artärer och vener i deras extremiteter som skapar en gradient av uppvärmning och kylning. När blod från hjärtat reser till tårna, överför värmen från artären till venen som bär kallt blod från tårna tillbaka till hjärtat. Detta motströms värmeväxling tillåter kärnan i kroppen att förbli varm medan man begränsar värmeförlusten när extremiteterna är kalla, men inte så kalla att vävnadskador uppstår. Detta effektiva system används av många mark- och vattenlevande fåglar och däggdjur, och förklarar till och med hur syreutbytet sker i fiskens gyllor.

Tala om fisk, hur fryser de inte inifrån i isiga vatten? Lyckligtvis flyter isen eftersom vatten är mest tätt som en vätska, vilket gör att fisken kan simma fritt i icke-frusna temperaturer under den stelnade ytan. Dessutom, fisk kan sakna den köldavkännande receptorn delas av andra ryggradsdjur. De har emellertid unika enzymer som gör det möjligt för fysiologiska funktioner att fortsätta vid kallare temperaturer. I polarområden har fisken även speciella "frostskyddsproteiner"Som binder till iskristaller i deras blod för att förhindra utbredd kristallisering.

Ett annat hemligt vapen i däggdjur och fåglar under långa perioder med kall exponering är brun fettvävnad eller "brunt fett, "Som är rik på mitokondrier. Även hos människor, kan dessa cellulära strukturer släppa energi som värme, generera värme utan muskelkontraktioner och ineffektivitet i energi som är involverade i frossa, ett annat sätt som kroppen försöker värma upp. Den här icke-skakande värmeproduktionen förklarar förmodligen varför människor i Anchorage kan ha slitstarka shorts och t-shirts på en 40-grader Fahrenheit-vårdag.

Naturligtvis kan migration vara ett alternativ - men det är dyrt när det gäller energiska kostnader för vilda djur och ekonomiskt för människor som vill gå nära ekvatorn.

Som en art har människor människorna förmåga att acclimate i en omfattning - några av oss mer än andra - men vi är inte särskilt kallt anpassade. Kanske är det därför svårt att titta ut genom fönstret på en frigid dag och inte känna sig dålig för en ekorre som suger sig ner som vintervinden piskar genom pälsen. Vi kanske aldrig vet om djuren fruktar vintern - det är svårt att mäta sin subjektiva erfarenhet. Men djurlivet har en rad strategier som förbättrar deras förmåga att motstå förkylningen, så att de lever för att se en annan vår.

Om författaren

Bridget B. Baker, klinisk veterinär och biträdande direktör för Labour Labs, Warrior Aquatic, Translational och Environmental Research (WATER) Wayne State University

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon