Walaupun cuaca luar mungkin benar-benar menakutkan musim sejuk ini, parka, topi rajutan, kaus kaki bulu, kasut bertebat dan mungkin api yang mengaum membuat perkara yang menawan bagi orang yang tinggal di iklim sejuk. Tetapi bagaimana dengan semua hidupan liar di luar sana? Tidakkah mereka membeku?
Sesiapa sahaja yang berjalan anjingnya apabila suhu sejuk tahu bahawa anjing-anjing akan menggigil dan memihak kepada kaki sejuk - yang sebahagiannya menerangkan ledakan dalam industri pakaian haiwan peliharaan. Tetapi chipmun dan kardinal tidak mendapat mantel atau booties yang bergaya.
Malah, hidupan liar boleh tunduk kepada radang dingin dan hipotermia, seperti manusia dan binatang peliharaan. Di utara Amerika Syarikat, ekor opossum yang tidak teratur adalah penderaan sejuk biasa. Selalunya snap sejuk yang luar biasa di Florida menyebabkan iguanas jatuh dari pokok-pokok dan manatea yang mati akibat tekanan sejuk.
Haiwan peliharaan serasi dengan perlindungan dari sejuk. (Photology1971 / Shutterstock.com) Mengelakkan sejuk adalah penting untuk mengekalkan kehidupan atau anggota badan (atau, dalam kes opossum, ekor) dan peluang untuk menghasilkan semula. Ini imperatif biologi bermakna bahawa hidupan liar mesti dapat merasa sejuk, untuk cuba mengelakkan kesan merosakkan ekstremnya. Spesies haiwan mempunyai kesamaan mereka sendiri dengan apa yang manusia alami sebagai menggigit yang tidak menyenangkan bercampur dengan sensasi jar dan jarum yang mendorong kita untuk memanaskan badan tidak lama lagi atau mengalami akibatnya. Malah, mekanisme sistem saraf untuk mengesan pelbagai suhu hampir sama di kalangan semua vertebrata.
Cabaran musim sejuk untuk haiwan berdarah panas, atau endotherm, seperti yang diketahui secara saintifiknya, adalah untuk mengekalkan suhu badan dalaman mereka dalam keadaan sejuk. Menariknya walaupun, ambang penginderaan suhu boleh berbeza-beza bergantung kepada fisiologi. Sebagai contoh, berdarah sejuk - iaitu, ectothermic - katak akan rasa sejuk bermula pada suhu yang lebih rendah berbanding dengan tetikus. Penyelidikan baru-baru ini menunjukkan bahawa hibernating mamalia, seperti tupai tanah berumur tiga belas, tidak mengandaikan sejuk hingga suhu yang lebih rendah daripada endotherm yang tidak hibernate.
Jadi haiwan tahu bila sejuk, hanya pada suhu yang berbeza-beza. Apabila plumbum raksa, adakah hidupan liar menderita atau hanya berjalan dengan aliran berais?
Sesetengah haiwan mencari tempat yang terlindung untuk menunggu yang paling teruk, seperti tupai ini. (Michael Himbeault / CC BY) Satu penyelesaian: Perlahan dan periksa
Banyak endotherm iklim sejuk menunjukkan torpor: keadaan aktiviti menurun. Mereka kelihatan seperti mereka sedang tidur. Oleh sebab haiwan yang mampu tenggelam di antara suhu badan yang mengawal selia dan membolehkan alam sekitar mempengaruhinya, saintis menganggapnya sebagai "heterotherms." Semasa keadaan yang teruk, fleksibiliti ini menawarkan kelebihan suhu badan yang lebih rendah - Titik beku 32 darjah Fahrenheit - yang tidak serasi dengan banyak fungsi fisiologi. Hasilnya adalah kadar metabolisme yang lebih rendah, dan dengan itu mengurangkan tenaga dan permintaan makanan. Hibernasi adalah versi yang panjang.
Torpor mempunyai manfaat pemuliharaan tenaga untuk hidupan liar yang lebih kecil khususnya - berfikir kelawar, burung tampar dan tikus. Mereka secara semulajadi kehilangan haba dengan lebih cepat kerana luas permukaan badan mereka besar berbanding saiz keseluruhan mereka. Untuk mengekalkan suhu badan mereka dalam jarak normal, mereka mesti membelanjakan lebih banyak tenaga berbanding haiwan yang bertubuh besar. Ini terutama berlaku untuk burung yang mengekalkan suhu badan purata yang lebih tinggi berbanding dengan mamalia.
Sayangnya, torpor bukanlah satu penyelesaian yang sempurna untuk menghadapi keadaan yang sukar kerana ia beroperasi, seperti risiko yang lebih tinggi untuk menjadi makan tengah hari haiwan lain.
Adaptasi yang membantu
Tidak mengejutkan, haiwan telah mengubah adaptasi lain untuk melanda bulan-bulan musim sejuk.
Spesies liar di latitud utara cenderung lebih besar bertubuh dengan pelengkap yang lebih kecil daripada saudara dekatnya dekat dengan kawasan tropika. Ramai haiwan telah mengubah tingkah laku untuk membantu mereka menewaskan sejuk: penggembalaan, peninjauan, burrowing dan penangkapan di rongga adalah semua pertahanan yang baik. Dan sesetengah haiwan mengalami perubahan fisiologi ketika pendekatan musim sejuk, membina rizab lemak, mengembangkan bulu tebal, dan menangkap lapisan udara penebat terhadap kulit di bawah bulu atau bulu.
Telinga besar burung rusa fennec akan menjadi liabiliti dalam iklim sejuk seperti mana kehidupan rubah Artik. (Jonatan Pie / Unsplash dan Kkonstan / CC BY CC BY) Alam telah mencipta helah lain untuk membantu pelbagai haiwan menangani keadaan yang, misalnya, tidak dapat bertahan.
Pernahkah anda tertanya-tanya bagaimana angsa boleh muncul dengan selesa di atas ais atau tupai di salji di kaki kosong? Rahsia itu adalah kedekatan arteri dan urat di kaki mereka yang membuat kecerahan pemanasan dan penyejukan. Sebagai darah dari jantung bergerak ke jari kaki, kehangatan dari pemindahan arteri ke urat membawa darah sejuk dari jari kaki ke jantung. Pertukaran haba berlawanan ini membolehkan teras badan kekal hangat sambil mengehadkan kehilangan haba apabila ekstrem sejuk, tetapi tidak begitu sejuk sehingga kerosakan tisu berlaku. Sistem yang cekap ini digunakan oleh banyak burung dan ternakan burung dan mamalia, dan juga menjelaskan bagaimana pertukaran oksigen terjadi di insang ikan.
Bercakap tentang ikan, bagaimana mereka tidak membekukan dari dalam ke dalam air berais? Nasib baik, ais mengapung kerana air paling padat sebagai cecair, membolehkan ikan untuk berenang secara bebas dalam suhu tidak cukup beku di bawah permukaan padat. Di samping itu, ikan mungkin tidak mempunyai reseptor sensitif sejuk oleh haiwan vertebrata lain. Walau bagaimanapun, mereka mempunyai enzim unik yang membolehkan fungsi fisiologi diteruskan pada suhu yang lebih sejuk. Di kawasan kutub, ikan juga mempunyai "protein antibeku" khas yang mengikat kristal ais dalam darah mereka untuk mengelakkan penghabluran yang meluas.
Carp di kolam beku sebahagiannya baik-baik saja. (Starkov Roma / Shutterstock.com) Senjata rahsia lain dalam mamalia dan burung dalam tempoh yang lama pendedahan sejuk adalah tisu adipose coklat atau "lemak coklat, " yang kaya dengan mitokondria. Malah pada orang-orang, struktur selular ini dapat melepaskan tenaga sebagai haba, menghasilkan kehangatan tanpa kontraksi otot dan ketidakcekapan tenaga yang terlibat dalam menggigil, cara lain tubuh cuba memanaskan. Pengeluaran haba yang tidak menggigil ini mungkin menjelaskan mengapa orang di Anchorage dapat dengan mudah memakai celana pendek dan t-shirt pada hari musim bunga 40 darjah Fahrenheit.
Sudah tentu, penghijrahan boleh menjadi pilihan - walaupun mahal dari segi kos yang bertenaga untuk hidupan liar, dan secara kewangan untuk orang yang ingin mendekati khatulistiwa.
Sebagai spesies, manusia mempunyai keupayaan untuk menyesuaikan diri dengan sebahagiannya - sebahagian daripada kita lebih daripada yang lain - tetapi kita tidak terlalu dingin disesuaikan. Mungkin itulah sebabnya sukar untuk melihat tetingkap pada hari yang dingin dan tidak terasa buruk kerana tupai bertubuh kecil ketika angin musim sejuk melesat melalui bulunya. Kita mungkin tidak pernah tahu jika haiwan menjatuhkan musim sejuk - sukar untuk mengukur pengalaman subjektif mereka. Tetapi hidupan liar mempunyai pelbagai strategi yang meningkatkan keupayaan mereka untuk menahan sejuk, memastikan mereka hidup untuk melihat musim bunga yang lain.
Artikel ini pada asalnya diterbitkan di The Conversation.
Bridget B. Baker, Doktor Veterinar Klinikal dan Timbalan Pengarah Makmal Penyelidikan Air Akuatik, Translasi, dan Alam Sekitar (WATER), Wayne State University
