Ja, ik ben een beetje kil, waarom? tim elliott / Shutterstock.com

Hoewel het weer buiten misschien inderdaad verschrikkelijk wordt deze winter, maken een parka, een gebreide muts, wollen sokken, geïsoleerde laarzen en misschien een brullend vuur dingen draaglijk voor mensen die in een koud klimaat leven. Maar hoe zit het met al het wild daarbuiten? Zullen ze niet bevriezen?

Iedereen die met zijn hond heeft gelopen als de temperatuur koud is, weet dat hoektanden zullen rillen en een koude poot begunstigen - wat gedeeltelijk verklaart de hausse binnen de kleding voor huisdieren. Maar chipmunks en kardinalen krijgen geen modieuze jassen of buitjes.

In feite kunnen dieren in het wild bezwijken voor bevriezing en hypothermie, net als mensen en huisdieren. In de noordelijke Verenigde Staten zijn de onbetrouwbare staarten van opossums een veelvoorkomend slachtoffer van blootstelling aan kou. Af en toe een ongewone koudegolf in Florida resultaten in leguanen van bomen vallen en lamantijnen sterven van koude stress.

Het vermijden van verkoudheid is belangrijk voor het behoud van leven of ledematen (of, in het geval van de buidelrat, staart) en de mogelijkheid om zich voort te planten. Deze biologische imperatieven betekenen dat dieren in het wild zich moeten kunnen verkouden, om te proberen de schadelijke effecten van de extremen te vermijden.

Diersoorten hebben hun eigen equivalent van wat menselijke wezens ervaren als dat onplezierige bijten vermengd met pins-and-needles sensatie dat ons ertoe aanzet om snel op te warmen of de gevolgen te lijden. In feite, het zenuwstelsel mechanismen voor een temperatuurbereik waarnemen zijn vrijwel het hetzelfde bij alle gewervelde dieren.

Huisdieren zijn vaak geschikt om zich te beschermen tegen de kou. Photology1971 / Shutterstock.com

Een winteruitdaging voor warmbloedige dieren, of endothermen, omdat ze wetenschappelijk bekend zijn, is het handhaven van hun interne lichaamstemperatuur in koude omstandigheden. Interessant is echter dat temperatuurwaarnemingsdrempels kunnen variëren afhankelijk van de fysiologie. Bijvoorbeeld, een koelbloedige - dat wil zeggen, ectothermische - kikker voelt koud starten bij een lagere temperatuur vergeleken met een muis. Uit recent onderzoek blijkt dat overwinterende zoogdieren, zoals de dertien-gevoerde grondeekhoorn, de kou niet voelen tot lagere temperaturen dan endothermen die niet overwinteren.

Dus dieren weten wanneer het koud is, alleen bij wisselende temperaturen. Wanneer het kwik daalt, het wildlife lijdt of gewoon gaat met de ijzige stroom?

Sommige dieren vinden een beschermde plek om uit het ergste te wachten, zoals deze aardeekhoorn. Michael Himbeault, CC BY

Eén oplossing: vertragen en uitchecken

Veel endothermen met koud klimaat vertonen torpor: een toestand van verminderde activiteit. Ze zien eruit alsof ze slapen. Omdat dieren die in staat zijn om te verdoven afwisselend intern hun lichaamstemperatuur reguleren en het milieu deze laten beïnvloeden, beschouwen wetenschappers ze als 'heterothermen'. Tijdens extreme omstandigheden biedt deze flexibiliteit het voordeel van een lagere lichaamstemperatuur - opmerkelijk bij sommige soorten, zelfs onder de 32 graden Fahrenheit vriespunt - dat is niet compatibel met vele fysiologische functies. Het resultaat is een lagere stofwisseling en dus een lagere energie- en voedselbehoefte. Hibernation is een langdurige versie van torpor.

Torpor heeft voordelen voor energiebehoud voor met name kleinere dieren in het wild - denk aan vleermuizen, zangvogels en knaagdieren. Ze verliezen op natuurlijke wijze sneller warmte omdat het oppervlak van hun lichaam groot is in vergelijking met hun totale grootte. Om hun lichaamstemperatuur binnen het normale bereik te houden, moeten ze meer energie verbruiken in vergelijking met een groter dier. Dit geldt vooral voor vogels die hogere gemiddelde lichaamstemperatuur handhaven vergeleken met zoogdieren.

Helaas is torpor geen perfecte oplossing voor het overleven van ijskoude omstandigheden omdat het gepaard gaat met compromissen, zoals een hoger risico om de lunch van een ander dier te worden.

Aanpassingen die helpen

Het is niet verwonderlijk dat dieren andere aanpassingen hebben ontwikkeld om de wintermaanden te doorstaan.

Dieren in het wild op noordelijke breedtegraden hebben een grotere lichaamsbouw met kleinere aanhangsels dan hun naaste verwanten dichter bij de tropen. Veel dieren hebben gedrag ontwikkeld om hen te helpen de kou te verslaan: schapendrijven, graven en roosteren in holtes zijn allemaal goede verdedigingen. En sommige dieren ondergaan fysiologische veranderingen als de winter nadert, vetreserves aan het opbouwen zijn, dikkere vacht opbouwen en een isolerende laag lucht tegen de huid onder de pels of veren opsluiten.

De natuur heeft andere leuke trucs bedacht om verschillende dieren te helpen omgaan met omstandigheden die mensen bijvoorbeeld niet zouden kunnen verduren.

Heb je je ooit afgevraagd hoe ganzen kunnen lijken om comfortabel op het ijs te staan ​​of eekhoorns in de sneeuw op blote voeten? Het geheim is de nabijheid van de aderen in hun ledematen die een gradiënt van opwarming en afkoeling creëren. Terwijl het bloed vanuit het hart naar de tenen reist, gaat de warmte van de slagader over naar de ader die koud bloed van de tenen naar het hart vervoert. Deze tegenstroom warmtewisseling zorgt ervoor dat de kern van het lichaam warm blijft terwijl het warmteverlies wordt beperkt wanneer de ledematen koud zijn, maar niet zo koud dat weefselschade optreedt. Dit efficiënte systeem wordt gebruikt door vele terrestrische en aquatische vogels en zoogdieren, en verklaart zelfs hoe de zuurstofuitwisseling in de kieuwen van vissen voorkomt.

Over vissen gesproken, hoe bevriezen ze niet van binnenuit in ijzige wateren? Gelukkig zweeft ijs omdat water het meest dicht is als een vloeistof, waardoor vissen vrij kunnen zwemmen in niet-vrij vriestemperaturen onder het gestolde oppervlak. Bovendien, vissen kunnen de koudgevoelige receptor missen gedeeld door andere gewervelde dieren. Ze hebben echter unieke enzymen waarmee fysiologische functies kunnen worden voortgezet bij lagere temperaturen. In de poolgebieden hebben vissen zelfs een speciale "antivries proteïnen"Die zich binden aan ijskristallen in hun bloed om wijdverspreide kristallisatie te voorkomen.

Een ander geheim wapen bij zoogdieren en vogels tijdens lange perioden van koude blootstelling is bruin vetweefsel of "bruin vet, "Die rijk is aan mitochondriën. Zelfs bij mensen, deze cellulaire structuren kunnen energie vrijmaken als warmte, warmte genereren zonder de spiersamentrekkingen en energie-inefficiëntie die hierbij betrokken is rillingen, een andere manier waarop het lichaam probeert op te warmen. Deze niet-bibberende warmteproductie verklaart waarschijnlijk waarom mensen in Anchorage tevreden shorts en t-shirts kunnen dragen op een 40 graden Fahrenheit-lentedag.

Natuurlijk kan migratie een optie zijn, hoewel het duur is in termen van energiekosten voor dieren in het wild en financieel voor mensen die dichter bij de evenaar willen komen.

Als soort hebben menselijke wezens de mogelijkheid om in zekere mate te acclimatiseren - sommigen van ons meer dan anderen - maar we zijn niet bijzonder koud aangepast. Misschien is dat waarom het zo moeilijk is om op een ijskoude dag uit het raam te kijken en geen slecht gevoel te hebben voor een eekhoorn die wordt neergehurkt als de winterwind door zijn vacht glijdt. We zullen misschien nooit weten of dieren de winter vrezen - het is moeilijk om hun subjectieve ervaring te peilen. Maar dieren in het wild hebben verschillende strategieën die hun vermogen om de kou te weerstaan ​​verbeteren, en ervoor zorgen dat ze een nieuwe lente meemaken.

Over de auteur

Bridget B. Baker, klinisch dierenarts en plaatsvervangend directeur van het Warrior Lab voor water, translationeel en milieuonderzoek (WATER), Wayne State University

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

at InnerSelf Market en Amazon