Как дикие животные переносят зиму?
Хотя люди могут защититься от холода с помощью одежды, у диких животных нет такой возможности. Они, как и люди, могут страдать от обморожения и переохлаждения. Например, в северных штатах США у опоссумов часто отмерзают не покрытые шерстью хвосты, а в редкие холода во Флориде игуаны падают с деревьев, а ламантины гибнут от холодового стресса.
Как животные чувствуют холод?
Чтобы избежать опасных последствий экстремального холода, животные должны его ощущать. Нервные механизмы восприятия температуры у всех позвоночных в целом одинаковы. Однако порог чувствительности к холоду различается. Например, холоднокровные (эктотермные) животные, такие как лягушки, начинают ощущать холод при более низкой температуре, чем теплокровные (эндотермные), например, мыши. Спящие млекопитающие, такие как тринадцатиполосый суслик, также чувствуют холод при более низких температурах, чем невпадающие в спячку эндотермы.
Стратегия первая: замедлиться
Многие теплокровные животные холодного климата впадают в торпор — состояние пониженной активности, похожее на сон. Таких животных называют гетеротермами, так как они могут как сами регулировать температуру тела, так и позволять влиять на неё окружающей среде. В суровых условиях это позволяет снизить температуру тела (у некоторых видов даже ниже точки замерзания 32°F / 0°C), что замедляет метаболизм и снижает потребность в энергии и пище. Гибернация (спячка) — это пролонгированный торпор.
Особенно выгоден торпор мелким животным (летучим мышам, певчим птицам, грызунам), так как они быстрее теряют тепло из-за большого отношения площади поверхности тела к его объёму. Однако у торпора есть и недостаток — повышенный риск стать добычей.
Адаптации для выживания в холоде
Животные выработали и другие адаптации:
- Морфологические: Виды на северных широтах, как правило, крупнее и имеют меньшие конечности, чем их тропические родственники.
- Поведенческие: Стадность, жизнь в норах, дуплах и логовах.
- Физиологические: Набор жировых запасов, отращивание густого меха или оперения, создание изолирующего слоя воздуха под ними.
Уникальные механизмы:
- Противоточный теплообмен: У гусей или белок артерии и вены в конечностях расположены близко. Тёплая кровь из артерии нагревает холодную кровь, возвращающуюся по вене от лап. Это позволяет сохранять тепло в теле, минимизируя потери в конечностях без повреждения тканей. Этот механизм используют многие наземные и водные птицы и млекопитающие.
- Защита рыб: Лёд плавает, поэтому рыбы могут плавать в незамерзающей воде под ним. У рыб могут отсутствовать стандартные холодовые рецепторы, но есть уникальные ферменты, работающие при низких температурах. У полярных рыб есть «антифризные белки», которые связываются с кристаллами льда в крови, предотвращая их распространение.
- Бурая жировая ткань («бурый жир»): У млекопитающих и птиц она богата митохондриями, которые могут производить тепло без мышечных сокращений, как при дрожи. Это объясняет, почему люди могут комфортно чувствовать себя в футболке при 40°F (~4.5°C) после акклиматизации.
Миграция — ещё один вариант, но он энергетически затратен для животных.
Люди как вид не особенно адаптированы к холоду. Хотя мы никогда не узнаем, «боятся» ли животные зимы субъективно, у них есть множество стратегий, чтобы пережить холод и встретить весну.