冬天到了,生活在水中的水生动物它们能用什么方法度过寒冬?
2024-07-06在整个冬季都非常活跃,人在冰下捕到它们时,需要费很大力气才能将它们拉上来。事实上,许多生物的策略是,通过加快新陈代谢率来应对冬季的寒冷天气。它们通过增加酶的分泌来做到这一点,因为酶可以促进更多的化学反应。由于冬季里来自其他物种的竞争大大减少,这些保持活跃状态的生物获得了许多好处。不利之处是,它们不得不在氧气供应不足时继续消耗大量的氧气。
利用身上的油脂分泌物
对许多恒温动物比如哺乳动物来说,其体温并非由环境温度所决定,它们必须始终维持一个相对较高的恒定的体温。但是,由于水在热体中吸热的速度远快于在空气中,因此,当哺乳动物潜入冰下时,水的压力将其毛发压伏在皮肤上,从而挤走皮毛中的空气,这就大大降低了皮毛的绝缘保暖作用。
冷水显然对这些哺乳动物构成了潜在的威胁,但它们别无选择。以麝鼠为例。
在整个冬季,麝鼠都非常忙碌,因为它们一般不储藏食物,必须在冰下不断地寻找食物才能满足自身对能量的需求。它们往往一天要潜入冰下数次。那么,麝鼠怎么保暖呢?
为了保暖,麝鼠经常理毛,也就是用身上的油脂分泌物摩擦毛发,使其作为防水剂降低水与皮肤接触的程度,从而使浓密的下层绒毛起到一点绝缘保暖作用。
利用反向热传导机制
麝鼠和海狸的尾巴不仅是光秃秃的,而且其表面积特别大,在炎热的夏季,这有助于它们散发多余的热量,那么在冬季会起什么作用呢?到冬季,它们的尾巴将失去散热功能,不会成为身体的累赘。当麝鼠进入冷水时,
尾巴上的表面血管就会收缩,迫使血液进入下面的毛细血管内,让皮肤变冷,从而减少热量损失。在麝鼠和海狸的尾巴内,毛细血管组成了一个密集的复杂网络,在这个网络中。动脉血向外表流动,将大量热量输送到从尾部附近的静脉血管中返流回来的较冷的血液中。这种反向热传导可以防止身体中的热量流失,同时又不会阻碍氧气向尾部传导。
升高体温
麝鼠和海狸还有另外一种越冬生存策略。
生物学家发现,麝鼠在潜入冷水前,有时会在洞口逗留一会儿,静静地坐在那里,让体温升高大约2华氏度。科学家经过计算发现,这微不足道的2华氏度可以让麝鼠在冰下多停留9分钟,而这让麝鼠获得了好处,因为麝鼠的最大有氧耐受力只有1分钟。科学家还发现,麝鼠常常从冰下气泡中吸收氧,从而大大延长了它在水下停留的时间。同样,海狸在潜水之前也采用升高体温的办法,但其体温升高幅度有限,只相当于麝鼠的一半左右。不过,由于其个头较大,还是能得到同样的效果。当麝鼠和海狸感到快要冻僵时,它们就会立即回到自己的洞穴内,与同伴拥做一团,或者通过消耗其丰富的脂肪来产生热量。
依靠高质量的皮毛
无论是麝鼠还是海狸,虽然它们的食物藏匿在冰层下,但它们从不缺少食物,而其相互协作的社会行为还能让它们的皮毛始终保持干燥。但是,对于水獭来说,就没那么幸运了。
水獭在进入水下时,常常要苦觅通道,其日常食物如昆虫和两栖类动物等,在冬季里往往难觅踪影。因此,水獭在冬季里的寻食范围比平时要大许多。水獭在冬季捕食时常常单打独斗,因此它们必须尽可能地利用各种遮蔽物,而不是单靠一个洞穴。水獭体内的脂肪含量适中,主要依靠其高质量皮毛越冬,其皮毛密度是麝鼠的四倍。水獭的下层绒毛呈卷曲状,能保有更多的空气。此外,其外层针毛部分中空,具有很好的绝缘作用,而且毛上生有鳞状物,与附近毛发相互扣连,可以避免下层绒毛在潜水时被弄湿。水獭的尾巴显然缺乏有效的反向热传导机制,但却具有极好的绝缘作用。
水獭并非单靠浓密的毛发度过严寒季节。由于缺少尖牙利爪,水獭很少自己开挖居住洞穴和在冰上凿洞,它们主要利用海狸的洞穴。一些科学家发现,水獭总是不厌其烦地寻找海狸在湖边挖的栖身居所,或者海狸修筑在陡岸上的洞穴——穿过这些洞穴也可以进入水下。水獭有时会故意在海狸筑好的拦水堤坝上打开一个缺口以降低水位,这样它们就更容易进入水下觅取食物了。返回搜狐,查看更多