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この冬は外の天候が本当に恐ろしくなるかもしれませんが、寒い気候で暮らす人々にとって、パーカー、ニット帽、ウールの靴下、断熱ブーツ、そして多分轟音がたまらないものです。しかし、そこにいるすべての野生生物についてはどうですか？凍結していませんか。
気温が寒いときに犬を散歩したことがある人なら誰でも、犬が震えて寒い足を好むことを知っています - これはペット用衣料産業の好況を部分的に説明しています。しかしシマリスや枢機卿はファッショナブルなコートやブーティを手に入れることができません。
実際、野生生物は、人やペットと同じように、凍傷や低体温症になる可能性があります。アメリカ合衆国北部では、オポッサムの裾が広がっていないことが、寒さにさらされる一般的な犠牲者です。フロリダでは異常な寒さが起こるたびに、イグアナが木から落ち、マナティが寒いストレスで死んでしまいます。
風邪を避けることは、生命や四肢（またはオポッサムの場合は尾）と生殖の機会を維持するために重要です。これらの生物学的必要条件は、野生生物がその極端なことによる有害な影響を回避しようと試みるために寒さを感じることができなければならないことを意味します。動物種はそれ自体が人間が経験するものと同等のものを持っています。その不快な噛み合わせはピンと針の感覚と混ざり合っています。実際、さまざまな温度を感知するための神経系のメカニズムは、すべての脊椎動物の間でほぼ同じです。
科学的に知られているように、温血動物、つまり吸熱に対する冬の課題の1つは、体温を寒い状態に保つことです。ただし、興味深いことに、温度検知のしきい値は生理機能によって異なります。例えば、寒冷の、すなわち外温のカエルは、マウスに比べて低い温度で寒さが始まるのを感じます。最近の調査によると、13匹の地上リスのような冬眠中の哺乳類は、冬眠しない吸熱よりも低温になるまで寒さを感じることはありません。
動物は寒い時期を知っています。気温はさまざまです。水銀が急落したとき、野生生物は苦しんでいるのでしょうか、それともただ氷のような流れと共に進んでいるのでしょうか。
1つの解決策：速度を落としてチェックアウトする
多くの寒冷気候の吸熱は、衰弱を示します：活動が減少した状態。彼らは寝ているように見えます。猛威を振る舞うことができる動物は、体温を内部的に調節することと環境がそれに影響を与えることを可能にすることとを交互に行うので、科学者はそれらを「異体温」と見なします。華氏32度氷点 - それは多くの生理機能と互換性がありません。その結果、代謝率が低下し、エネルギーと食物の需要が低下します。休止状態はtorporの長期版です。
Torporは特にコウモリ、鳴き鳥、げっ歯類など、小型の野生生物に省エネ効果をもたらします。彼らの体の表面積は彼らの全体のサイズと比較して大きいので、彼らは自然に早く熱を失います。体温を正常範囲内に維持するためには、より大型の動物と比較してより多くのエネルギーを消費しなければなりません。これは哺乳動物と比較してより高い平均体温を維持する鳥に特に当てはまります。
残念ながら、torporは他の動物の昼食になる危険性が高いなどのトレードオフがあるため、厳しい状況を乗り切るための完璧な解決策ではありません。
役立つ適応
驚くことではないが、動物は冬の数ヶ月を風化させるために他の適応を進化させた。
北半球の野生生物種は、熱帯地方に近い近縁種よりも、より小さな付属物で、より大きく体型になる傾向があります。多くの動物が風邪を負わせるための行動を進化させてきました。すなわち、群れの中での群れ、へこみ、巣穴への食い込み、そして巣作りはすべて良い防御です。そして、冬に近づくにつれて脂肪が蓄積され、より厚い毛皮が成長し、毛皮や羽毛の下の皮膚に空気の断熱層が閉じ込められるにつれて、一部の動物は生理的変化を経験します。
例えば、人々が耐えられないような状況にさまざまな動物が対処するのを助けるために、自然は他のきちんとしたトリックを考案しました。
あなたはガチョウが彼らの素足で氷の上や雪の中でリスの上に快適に立っているように見えることができるか疑問に思いましたか？その秘訣は、四肢の動脈と静脈が非常に接近しているため、温暖化と冷房の勾配が生じることです。心臓からの血液がつま先に移動すると、動脈からの暖かさが静脈に伝わり、つま先から心臓に冷たい血液が運ばれます。この向流熱交換は、四肢が冷たいときは熱の損失を制限しながら体の中心部は暖かいままでいることを可能にするが、組織の損傷が起こるほど冷たくはない。この効率的なシステムは、多くの陸生および水生の鳥や哺乳類によって使用されており、魚のえらの中で酸素交換がどのように起こるのかさえ説明しています。
魚といえば、氷の水の中でどうやって内側から凍りつかないのですか。幸いなことに、水は液体として最も濃いため、氷は浮かんでいて、凝固した表面の下では、氷点下ではない氷点下でも自由に泳ぐことができます。さらに、魚は他の脊椎動物によって共有されている冷感受容体を欠いているかもしれません。しかしながら、それらは生理学的機能をより低温で継続させることを可能にする独特の酵素を有する。極地では、魚はその血中の氷晶に結合して広範囲の結晶化を防ぐ特別な「不凍タンパク質」さえも持っています。
長期間の寒冷暴露中の哺乳類や鳥類におけるもう1つの秘密兵器は、褐色脂肪組織または「褐色脂肪」です。これはミトコンドリアが豊富です。人でさえも、これらの細胞構造はエネルギーを熱として放出し、筋肉の収縮や震えに伴うエネルギーの非効率性を伴わずに暖かさを生み出します。この震えのない熱の生産は、おそらくアンカレッジの人々が40度華氏の春の日に満足のいくようにショートパンツとTシャツを着ることができる理由を説明します。
もちろん、移住は選択肢になることができます - 野生生物のためのエネルギーコストの点で、そして赤道の近くに行きたい人のために財政的には高価ですが。
種として、人間はある程度順応する能力を持っています - 私たちの何人かは他よりも - 私たちのうちの何人かより多く - 多分それは寒い日に窓の外を見るのが難しく、冬の風がその毛皮の中を泡立てるのでリスがくしゃくしゃにして気分が悪くならない理由です。動物が冬を恐れるかどうかはわかりません - 主観的な経験を評価するのは困難です。しかし、野生生物は、寒さに耐える能力を向上させるさまざまな戦略を持っています。
この記事はもともとBridget B. BakerによるThe Conversationに掲載されたものです。ここで元の記事を読んでください。