Utjecaj hladnoće na životinje u divljini

Još jedan primjer kako se priroda sama pobrine za sve!

Opake zime i sve češći iznenadni naleti hladnoće utječu, kako na ljude, tako i na životinje. Slabi i nespremni organizmi najčešće ne izdrže duža izlaganja hladnoći. No, priroda se i za to pobrinula te su životinje razvile razne načine prilagodbe na hladnije uvjete, bilo fizičke ili fiziološke prirode.

Kako preživjeti oštru zimu?

Kada opaka zima pokuca na vrata, nije ni malo ugodna uhvati li nas nespremne. Štipanje za obraze, promrzla stopala i suha koža učinci su hladnoće koje je teško izbjeći. Iako fiziološki neprilagođeni za temperaturne minuse, ljudi su pronašli načine kako je preživjeti. Debela jakna, pletena kapa, vunene čarape, nepromočive čizme te pucketanje vatre čine zimu i sve ono što ona donosi podnošljivijima za ljude koji žive u hladnijim krajevima. No, nameće se pitanje kako se s opakom zimom nose životinje u divljini koje nemaju svu navedenu opremu? Neće li se one smrznuti?

Svatko tko šeće svog psa kada zahladni lako će primijetiti drhtanje očnjaka i osjetljivost šapa svog ljubimca. Navedeno objašnjava procvat industrije odjeće za kućne ljubimce. No, vjeverice i ptice zimi ipak ne dobivaju toplu odjeću ili čizme.

Životinje u divljini također mogu podleći ozeblinama i hipotermiji, baš kao ljudi i kućni ljubimci. Tako su u sjevernom dijelu SAD-u, oposumi golog repa uobičajene žrtve izlaganja hladnoći, a česti neobični naleti hladnoće na Floridi rezultiraju padom iguana s drveća i umiranjem morskih krava uslijed hladnog stresa.

Iguana na Floridi / Foto: Frank Cerabino/Palm Beach Post, via Associated Press

Izbjegavanje hladnoće važno je za očuvanje života, ekstremiteta (ili repa kao u slučaju oposuma) te mogućnosti reprodukcije. Zbog tih bioloških imperativa, divlje životinje moraju biti u stanju osjećati hladnoću kako bi pokušale izbjeći, za njih, štetne i surove posljedice smrzavanja. Životinjske vrste imaju svoj vlastiti senzor hladnoće koji potiče na grijanje ili, u suprotnom, na nošenje s posljedicama hladnoće. Mehanizmi živčanog sustava za osjećaj određenog raspona temperature u suštini su gotovo isti kod svih kralježnjaka.

Održavanje unutarnje tjelesne temperature u zimskim mjesecima izazov je za toplokrvne ili endotermne životinje. Zanimljivo je da osjetilni pragovi za temperaturu mogu varirati ovisno o fiziologiji. Na primjer, hladnokrvna žaba (poikiloterm) će osjetiti hladnoću pri nižim temperaturama u usporedbi s mišem. Nedavno istraživanje pokazalo je da sisavci koji spavaju zimski san, poput vjeverice roda ictidomys, ne osjećaju hladnoću pri nižim temperaturama u usporedbi s endotermnim životinjama koje ne hiberniraju.

Prema tome, životinje znaju kada je hladno, samo tu hladnoću dožive na različitim temperaturama. No, kada dođe do njihovog značajnog pada, pate li životinje u divljini ili se jednostavno prilagode neizbježnoj hladnoći?

Neke životinje za prezimljavanje pronalaze zaštićeno mjesto / Michael Himbeault, CC BY 4.0

Uspori i odmori!

Mnoge endotermne životinje hladnih podneblja kada zahladi prelazi u stanje ukočenosti – stanje smanjene tjelesne aktivnosti. U njemu izgledaju kao da spavaju. Budući da životinje koje imaju sposobnost prelaska u stanje ukočenosti naizmjenice vrše unutarnju regulaciju tjelesne temperature te dijelom dopuštaju i okolini da na nju utječe, znanstvenici ih nazivaju heterotermnim životinjama.

Pri okrutnim zimskim uvjetima, ova fleksibilnost nudi prednost nižim tjelesnim temperaturama – posebice kod nekih vrsta, čak i ispod točke smrzavanja od 0 stupnjeva Celzijevih – koje nisu kompatibilne s mnogim fiziološkim funkcijama. Stanje ukočenosti rezultira usporavanjem metabolizma, a time i manjim zahtjevima za energijom i hranom. Nadalje, dobro nam poznata hibernacija ili zimski san, produžen je oblik stanja ukočenosti.

Stanje ukočenosti vrlo je korisno kada je životinjama potrebna ušteda energije, posebice manjim životinjama kao što su šišmiši, ptice pjevice i glodavci. Manje životinje prirodno brže gube toplinu jer je površina njihovog tijela velika u usporedbi s njihovom ukupnom veličinom. Stoga, kako bi održali svoju tjelesnu temperaturu unutar normalnog raspona, moraju trošiti više energije nego veće životinje. To se posebno odnosi na ptice koje održavaju više prosječne tjelesne temperature u odnosu na sisavce.

Nažalost, stanje ukočenosti nije savršeno rješenje za preživljavanje hladnih uvjeta budući da donosi i jedan rizik - rizik da tako uspavani postanete nečiji obrok.

Velike uši pustinjske lisice predstavljale bi opasnost za život u uvjetima polarne zime, na kakve je prilagođena arktička lisica / Foto: Jonatan Pie / Unsplash and Kkonstan / Wikimedia Commons

Korisne i učinkovite prilagodbe

Prema svemu znanom i do sada navedenom, ne iznenađuje činjenica da su životinje razvile razne druge prilagodbe za preživljavanje zimskih mjeseci.

Vrste divljih životinja na sjevernim geografskim širinama obično su veće s manjim „tjelesnim dodacima“ od njihovih bliskih srodnika tropskih krajeva. Osim fizičkih značajki, mnoge životinje razvile su različita korisna ponašanja – dobre načine obrane – koja im pomažu pobijediti hladnoću, poput života u krdu, povlačenja u brloge, kopanja tunela i jazbina te sakrivanja u šupljine. Neke životinje pak s dolaskom zime doživljavaju razne fiziološke promjene, kao što je nakupljanje masnih naslaga (rezerve masti), rast debljeg krzna i stvaranje izolacijskog sloja zraka uz kožu ispod krzna ili perja.

Životinja koja stoji u hladnoj vodi ili na ledu ima koristi od protustrujne izmjene topline (1). Topla arterijska krv (2) koja odlazi iz srca zagrijava hladniju vensku krv (3) natrag prema srcu / Ekann

Jeste li se ikada zapitali kako guske mogu neometano stajati na ledu ili vjeverice spretno skakutati po snijegu sa svojim „bosim stopalima“? Tajna je, naime, u neposrednoj blizini arterija i vena u njihovima ekstremitetima koja stvara gradijent zagrijavanja i hlađenja. Dok krv iz srca putuje do nožnih prstiju, toplina iz arterije prelazi u venu koja prenosi hladnu krv iz nožnih prstiju natrag u srce.

Ovakva protustrujna izmjena topline omogućava da jezgra tijela ostane topla te ograničava gubitak topline kada su ekstremiteti hladni (naravno, ne toliko hladni da dolazi do oštećenja tkiva). Ovaj učinkovit sustav izmjene topline koriste mnoge kopnene i morske ptice i sisavci, a njime se čak može objasniti i izmjena kisika u škrgama riba.

Vjevericama Zrinki i Peri u čakovečkom parku vjerojatno ipak nije tako hladno / Foto: Creative Commons - Pixabay

Zadržimo se sada malo kod riba i njihovog preživljavanja ledenog im staništa. Pri smrzavanju mora, jezera ili rijeke, ledi se samo njihova površina, točnije led pluta na vodi zbog manje gustoće. To omogućava ribama da slobodno plivaju u malo hladnijim vodama ispod zaleđene površine.

Osim toga, ribama nedostaje osjet za hladnoću koji imaju ostali kralježnjaci. One, međutim, imaju jedinstvene enzime koji omogućavaju normalno obavljanje fizioloških funkcija i pri nižim temperaturama. U polarnim područjima, ribe su se prilagodile okolnim uvjetima tako da imaju posebne „proteine protiv smrzavanja“ koji se vežu za kristale leda u njihovoj krvi kako bi spriječili širenje kristalizacije.

Dobra prilagodba život čuva!

Još jedno tajno oružje sisavaca i ptica za preživljavanje dugih razdoblja izlaganja hladnoći je smeđe masno tkivo ili „smeđa mast“, koja je bogata mitohondrijima. Te stanične strukture, iste uloge kao i kod čovjeka, mogu osloboditi energiju kao toplinu, stvarajući je bez kontrakcija mišića i energetski neučinkovitog drhtanja – što je još jedan način na koji se tijelo pokušava ugrijati.

Ovakva proizvodnja topline bez drhtanja i kontrakcija mišića vjerojatno objašnjava zašto ljudi na Aljasci mogu zadovoljno nositi kratke hlače i majice kratkih rukava usred proljetnog dana na samo pet stupnjeva Celzijevih.

Naravno, i migracija može biti opcija – iako skupa kada je u pitanju energija koju pri tome životinje troše, dok kod ljudi ona zahtjeva puno više kako same energije, tako i ostale napore.

Ususret novom proljeću

Kao vrsta, ljudska bića imaju sposobnost prilagodbe u određenoj mjeri – neki od nas više od drugih – ali, općenito nismo osobito prilagodljivi kada se radi o hladnijim uvjetima. S druge strane, teško nam je to reći za životinje, jer možda nikad nećemo saznati strahuju li od zime. No, sa sigurnošću znamo da su divlje životinje razvile različite strategije i trikove koji im omogućavaju preživljavanje zime, osiguravajući im da će doživjeti još jedno proljeće.

Barbara Kalebić / Ekovjesnik

 

VEZANE VIJESTI

Neboderi u SAD-u godišnje ubijaju milijune ptica

Nije novost da mnoge ptice stradavaju zalijetanjem u stakla visokih zgrada, no nova istraživanja otkrivaju da rasvjeta i reflektirajuće površine staklenih nebodera u gradovima SAD-a, ponajviše u Chicagu, New Yorku i Los Angelesu, godišnje uzrokuju smrt milijuna ptica selica.

Čovječanstvo je od 1970. izbrisalo 60 % populacije divljih životinja

Prema izvještaju Svjetskog fonda za zaštitu prirode (WWF), čovječanstvo je u četrdeset godina u prosjeku izgubilo 60 % sisavaca, ptica, riba, vodozemaca i gmazova. Glavne prijetnje životinjskim vrstama koje su identificirane u izvještaju izravno su povezane s ljudskim aktivnostima, uključujući gubitak i degradaciju staništa i prekomjerno iskorištavanje divljeg svijeta.

Najvećim životinjama prijeti izumiranje zbog ubijanja za hranu

Najveće životinje na svijetu, najveće ptice, veći sisavci pa čak i gmazovi, morski psi i vodozemci su u sve većoj opasnosti od izumiranja. Klimatske promjene, gubitak staništa i onečišćenje okoliša su možda dio problema, ali najveća i najizravnija prijetnja je nešto jednostavnija.

PRIJAVITE SE NA NEWSLETTER