Sì, sono un po 'freddo, perché? tim elliott / Shutterstock.com

Mentre il tempo fuori può davvero spaventarsi quest'inverno, un parka, un cappello lavorato a maglia, calze di lana, stivali isolati e forse un fuoco scoppiettante rendono le cose sopportabili per le persone che vivono in climi freddi. Ma che dire di tutta la fauna selvaggia là fuori? Non si congeleranno?

Chiunque abbia camminato con il proprio cane quando le temperature sono fredde sa che i cani tremano e preferiscono una zampa fredda, il che spiega in parte il boom in , il industria dell'abbigliamento per animali domestici. Ma scoiattoli e cardinali non hanno cappotti o stivaletti alla moda.

Infatti, la fauna selvatica può soccombere al congelamento e all'ipotermia, proprio come le persone e gli animali domestici. Negli Stati Uniti settentrionali, le code sfuocate di opossum sono una vittima comune di esposizione al freddo. Ogni tanto un insolito raffreddore in Florida risultati in iguane cadendo dagli alberi ed lamantini morenti dallo stress freddo.

Evitare il freddo è importante per preservare la vita o l'arto (o, nel caso dell'opossum, la coda) e l'opportunità di riprodursi. Questi imperativi biologici significano che la fauna deve essere in grado di sentirsi fredda, per cercare di evitare gli effetti dannosi dei suoi estremi.

Le specie animali hanno il loro equivalente a quello che gli esseri umani sperimentano come quel mordace spiacevole mescolato con la sensazione di spilli e aghi che ci spinge a scaldarci presto oa subirne le conseguenze. In effetti, i meccanismi del sistema nervoso per percependo un intervallo di temperature sono praticamente il lo stesso tra tutti i vertebrati.

Gli animali domestici sono spesso adatti a proteggersi dal freddo. Photology1971 / Shutterstock.com

Una sfida invernale per animali a sangue caldo, o endotermi, come sono scientificamente noti, è quello di mantenere la temperatura corporea interna in condizioni di freddo. È interessante notare, tuttavia, che le soglie di rilevamento della temperatura possono variare in base alla fisiologia. Ad esempio, una rana a sangue freddo, cioè ectotermica, percepirà l'avviamento a freddo a una temperatura inferiore rispetto a un topo. Ricerche recenti mostrano che i mammiferi in letargo, come lo scoiattolo di terra tredici foderato, non percepire il freddo fino a temperature più basse di endotermia che non ibernano.

Quindi gli animali sanno quando fa freddo, solo a temperature diverse. Quando il mercurio precipita, la sofferenza della natura o semplicemente il flusso ghiacciato?

Alcuni animali trovano un posto protetto per aspettare il peggio, come questo scoiattolo. Michael Himbeault, CC BY

Una soluzione: rallenta e controlla

Molti endotermici a clima freddo mostrano un torpore: uno stato di attività ridotta. Sembrano stanno dormendo. Poiché gli animali capaci di torpore si alternano tra la regolazione interna della temperatura corporea e l'influenza dell'ambiente, gli scienziati li considerano "eterotermi". In condizioni difficili, questa flessibilità offre il vantaggio di una temperatura corporea più bassa - in particolare in alcune specie, anche sotto il Punto di congelamento 32 gradi Fahrenheit - che non è compatibile con molte funzioni fisiologiche. Il risultato è un tasso metabolico più basso, e quindi una minore domanda di energia e cibo. L'ibernazione è una versione prolungata del torpore.

Torpor ha benefici in termini di risparmio energetico per la fauna selvatica di piccole dimensioni in particolare - pensa a pipistrelli, uccelli canori e roditori. Perdono naturalmente il calore più velocemente perché la superficie del loro corpo è grande rispetto alla loro dimensione complessiva. Per mantenere la loro temperatura corporea entro il range normale, devono consumare più energia rispetto ad un animale dal corpo più grande. Questo è particolarmente vero per uccelli che mantengono temperature corporee medie più elevate rispetto ai mammiferi.

Sfortunatamente, il torpore non è una soluzione perfetta per sopravvivere alle condizioni di freddo dato che viene fornito con compromessi, come ad esempio un rischio maggiore di diventare il pranzo di un altro animale.

Adattamenti che aiutano

Non sorprende che gli animali abbiano evoluto altri adattamenti per alterare il clima dei mesi invernali.

Le specie della fauna selvatica alle latitudini settentrionali tendono ad avere un corpo più grande con appendici più piccole rispetto ai loro parenti stretti più vicini ai tropici. Molti animali si sono evoluti per aiutarli a sconfiggere il raffreddore: allevare, dennare, scavare e appollaiarsi nelle cavità sono tutte buone difese. E alcuni animali sperimentano cambiamenti fisiologici con l'avvicinarsi dell'inverno, costruendo riserve di grasso, facendo crescere pellicce più spesse e intrappolando uno strato isolante di aria contro la pelle sotto la pelliccia o le piume.

La natura ha escogitato altri trucchetti per aiutare i vari animali ad affrontare condizioni che le persone, per esempio, non sarebbero in grado di sopportare.

Ti sei mai chiesto come mai le oche possono apparire comodamente sul ghiaccio o sugli scoiattoli nella neve a piedi nudi? Il segreto è la stretta vicinanza delle arterie e delle vene nelle loro estremità che crea un gradiente di riscaldamento e raffreddamento. Mentre il sangue dal cuore viaggia verso le dita dei piedi, il calore dell'arteria si trasferisce alla vena trasportando sangue freddo dalle dita dei piedi al cuore. Questo scambio termico controcorrente consente al nucleo del corpo di rimanere caldo limitando la perdita di calore quando le estremità sono fredde, ma non così fredde da provocare danni ai tessuti. Questo sistema efficiente è utilizzato da molti uccelli e mammiferi terrestri e acquatici, e spiega anche come avviene lo scambio di ossigeno nelle branchie dei pesci.

A proposito di pesce, come fanno a non congelarsi dall'interno in acque ghiacciate? Fortunatamente, il ghiaccio galleggia perché l'acqua è più densa come un liquido, consentendo ai pesci di nuotare liberamente in temperature non proprio sotto la superficie solidificata. Inoltre, il pesce può non avere il recettore sensibile al freddo condiviso da altri vertebrati. Hanno, tuttavia, hanno enzimi unici che consentono alle funzioni fisiologiche di continuare a temperature più fredde. Nelle regioni polari, i pesci hanno persino speciali "proteine ​​antigelo"Che si legano ai cristalli di ghiaccio nel loro sangue per impedire una cristallizzazione diffusa.

Un'altra arma segreta nei mammiferi e negli uccelli durante lunghi periodi di esposizione al freddo è il tessuto adiposo bruno o "grasso bruno"Che è ricco di mitocondri. Anche nelle persone, queste strutture cellulari possono rilasciare energia come calore, generando calore senza le contrazioni muscolari e l'inefficienza energetica coinvolta tremante, un altro modo in cui il corpo cerca di riscaldarsi. Questa produzione di calore senza tregua probabilmente spiega perché le persone ad Anchorage possono tranquillamente indossare pantaloncini e magliette su un giorno di primavera di 40 gradi Fahrenheit.

Ovviamente, la migrazione può essere un'opzione, sebbene sia costosa in termini di costi energetici per la fauna selvatica e finanziariamente per le persone che vogliono avvicinarsi all'equatore.

Come specie, gli esseri umani hanno il capacità di acclimatarsi in misura - alcuni di noi più di altri - ma non siamo particolarmente adatti al freddo. Forse è per questo che è difficile guardare fuori dalla finestra in una giornata gelida e non sentirsi male per uno scoiattolo accovacciato mentre il vento invernale sferza la sua pelliccia. Potremmo non sapere mai se gli animali temono l'inverno - è difficile valutare la loro esperienza soggettiva. Ma la fauna selvatica ha una varietà di strategie che migliorano la sua capacità di resistere al freddo, assicurandosi che vivano per vedere un'altra primavera.

Circa l'autore

Bridget B. Baker, veterinario clinico e vicedirettore del laboratorio acquatico guerriero, traslazionale e ambientale (WATER), Wayne State University

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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