Com sobreviuen els animals el fred? L'anticongelant i la pell són només el principi

Mentre que el clima exterior pot ser aterridor aquest hivern, un parka, un barret de punt, uns mitjons de llana, unes botes aïllades i, potser, un foc tremolant fan les coses suportables per a les persones que viuen en climes freds. Però, què hi ha de tota la fauna salvatge? No es congelen?

Qualsevol que hagi caminat al gos quan les temperatures són fredes, sap que els canins tremolaran i afavoriran una pota freda, cosa que explica en part el boom de la indústria de la roba per a mascotes. Però els esquirols i els cardenals no obtenen abrics o botins de moda.

De fet, la vida salvatge pot sucumbir a la congelació i a la hipotèrmia, igual que les persones i les mascotes. Al nord dels Estats Units, les cues desaparegudes dels opossums són una víctima freqüent d’exposició al fred. De tant en tant, un ressò de fred a la Florida resulta en la caiguda de les iguanes dels arbres i dels manatins que moren d’estrès fred.

Evitar el fred és important per preservar la vida o la extremitat (o, en el cas de l’opossum, la cua) i l’oportunitat de reproduir-se. Aquests imperatius biològics signifiquen que la vida salvatge ha de ser capaç de sentir fred per intentar evitar els efectes perjudicials dels seus extrems. Les espècies animals tenen el seu propi equivalent a allò que els éssers humans experimenten com a aquesta desagradable mossegada barrejada amb una sensació de clavilles i agulles que ens empeny a escalfar aviat o patir les conseqüències. De fet, els mecanismes del sistema nerviós per detectar un rang de temperatures són gairebé iguals entre tots els vertebrats.

Un repte hivernal per als animals de sang calenta o endotèrmics, com són científicament coneguts, és mantenir la temperatura interna del cos en condicions de fred. Curiosament, els llindars sensibles a la temperatura poden variar depenent de la fisiologia. Per exemple, una granota de sang freda, és a dir, ectotèrmica, tindrà sentit el fred començant a una temperatura més baixa en comparació amb un ratolí. Les investigacions recents mostren que els mamífers hibernats, com ara l’esquirol terrestre de tretze ratlles, no senten el fred fins a temperatures més baixes que les endotermes que no hibernen.

Així que els animals saben quan fa fred, només a diferents temperatures. Quan el mercuri cau en picat, la vida silvestre pateix o només passa amb el flux gelat?

Una solució: ralentir i sortir

Molts endotherms amb clima fred mostren aspersió: un estat de disminució de l’activitat. Sembla que estan dormint. Com que els animals capaços de torçar s'alternen entre la regulació interna de la temperatura del cos i permetent que l’entorn l’influeixi, els científics els consideren "heterotèrmics". Punt de congelació de 32 graus Fahrenheit - que no és compatible amb moltes funcions fisiològiques. El resultat és una menor taxa metabòlica i, per tant, menor demanda energètica i alimentària. La hibernació és una versió prolongada del torpor.

Torpor té avantatges per a la conservació d’energia per a la fauna silvestre de cos reduït, en particular: pensa en els ratpenats, els ocells cantaires i els rosegadors. Naturalment, perden més calor perquè la superfície del seu cos és gran en comparació de la seva mida global. Per mantenir la seva temperatura corporal en un rang normal, han de gastar més energia en comparació amb un animal de gran cos. Això és especialment cert per a les aus que mantenen temperatures mitjanes superiors en comparació amb els mamífers.

Desafortunadament, la torpor no és una solució perfecta per sobreviure a les condicions de la nevera, ja que compta amb compromisos, com ara un major risc de convertir-se en un dinar d’un altre animal.

Adaptacions que ajuden

No és sorprenent que els animals hagin evolucionat amb altres adaptacions per fer front als mesos d’hivern.

Les espècies de fauna salvatge a les latituds septentrionals tendeixen a tenir un cos més gran amb apèndixs més petits que els seus parents més propers als tròpics. Molts animals han evolucionat en els seus comportaments per ajudar-los a vèncer el fred: el pastoratge, el dénivelament, la excavació i el refugi en cavitats són totes bones defenses. I alguns animals experimenten canvis fisiològics a mesura que s'apropa l'hivern, construint reserves de greix, creixent la pell més gruixuda i capturant una capa aïllant d'aire contra la pell sota la pell o les plomes.

La natura ha ideat altres trucs per ajudar a diversos animals a fer front a les condicions que la gent, per exemple, no podria suportar.

Us heu preguntat alguna vegada com poden semblar les oques còmodament sobre gel o esquirols a la neu als peus descalços? El secret és la proximitat de les artèries i les venes a les extremitats que crea un gradient de escalfament i refrigeració. A mesura que la sang del cor viatja fins als dits dels peus, la calor de l'artèria es transfereix a la vena portant sang freda dels dits dels dits cap al cor. Aquest intercanvi de calor a contracorrent permet que el nucli del cos es mantingui calent mentre que limita la pèrdua de calor quan les extremitats són fredes, però no tan fred que es produeix el dany dels teixits. Aquest sistema eficient és utilitzat per moltes aus i mamífers terrestres i aquàtics, i fins i tot explica com es produeix l’intercanvi d’oxigen en les brànquies dels peixos.

Parlant de peixos, com no es congelen de dins cap a fora en aigües gelades? Afortunadament, el gel flota perquè l'aigua és més densa que un líquid, cosa que permet als peixos nedar lliurement a temperatures no gaire fredes per sota de la superfície solidificada. A més, els peixos poden mancar del receptor sensible al fred compartit per altres vertebrats. No obstant això, tenen enzims únics que permeten que les funcions fisiològiques continuïn a temperatures més baixes. A les regions polars, els peixos fins i tot tenen "proteïnes anticongelants" especials que s'uneixen als cristalls de gel de la sang per evitar la cristal·lització generalitzada.

Un altre arma secreta en mamífers i ocells durant els llargs períodes d'exposició al fred és el teixit adipós marró o "greix marró", que és ric en mitocòndries. Fins i tot en les persones, aquestes estructures cel·lulars poden alliberar energia com a calor, generant calidesa sense que les contraccions musculars i la ineficiència energètica participin en un tremolor, d'una altra manera el cos intenta escalfar-se. Aquesta producció de calor, que no tremola, probablement explica per què a Anchorage la gent pot fer servir pantalons curts i samarretes en un dia de primavera de 40 graus Fahrenheit.

Per descomptat, la migració pot ser una opció, tot i que és car en termes de costos energètics per a la vida silvestre i financerament per a les persones que volen apropar-se a l’equador.

Com a espècie, els éssers humans tenen la capacitat d’aclimatar-se fins a cert punt, alguns d’ells més que d’altres, però no ens adaptem especialment al fred. Potser és per això que és difícil mirar per la finestra en un dia fred i no sentir-se malament perquè un esquirol va caure quan el vent de l’hivern travessa la pell. És possible que mai no sàpiguem si els animals temen l'hivern: és difícil avaluar la seva experiència subjectiva. Però la vida salvatge té diverses estratègies que milloren la seva capacitat de suportar el fred, assegurant-se que visquin una altra primavera.

Aquest article va ser publicat originalment a The Conversation de Bridget B. Baker. Llegiu l'article original aquí.