在极寒和黑暗中,极地动物是如何生存的?

作者:张格拉底艺来源:煎蛋发布时间:2018-02-07

极地动物为了在这几个月的极寒和黑暗中安全度过,慢慢进化出了一身的本领

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没有人会认为极地地区的冬天是一段美好时光,在南北极的极夜期间,太阳会消失数月,温度会降到零下40℉,很难找到食物,同时还伴随着凶猛又不停歇的大风。

然而,有些动物却依然坚守阵地,即使是在其他动物为了逃离残酷寒和黑暗而迁移的时候。虽然这片土地很荒凉,但生命并没有因为极夜的降临而停止。在陆地、海洋和冰川之间,动物们继续吃吃睡睡啪啪啪。

加拿大渥太华国家野生动物研究中心的科学家Grant Gilchrist说:“北极的冬天比人们想象中要长”,“冰层之下的生物往往比我们想象的更活跃”。

近年来,科学家们对在黑暗中维持生存的耐寒动物有了新的认识。但它们是怎么做到的呢?

一些勇敢的动物要在冰原上度过它们的冬天。麝香牛可以嗅出被积雪覆盖的植物,并穿上一件比羊毛还要暖和8倍的“厚外套”。驯鹿也依赖毛皮保暖,虽然它们的鼻子可能不会发热,但上面布满血管,以此来温暖吸入的冷空气。他们甚至有应对黑暗的技能。阿拉斯加费尔班克斯大学的生理学家Cory Williams说:“驯鹿的眼睛对暗光环境有着特殊的适应能力,这使得它们和普通眼睛相比能看到更多的紫外线。”能够看到紫外线光谱有助于驯鹿在雪地里发现植物。

在冬天,北极熊依靠嗅觉和太阳落山之后的昏暗光线来寻找晚餐。“尽管我们将其视为实实在在的黑暗,但其实并非如此。”威廉姆斯说。北极狼可以借着月光和星光捕猎,并利用它们灵敏的鼻子发现一英里外的猎物。

随着冬天的临近,其他生物会退居地下。Williams说:“整个生态系统都在积雪层下,我们在地面上看不到任何东西。”貂,旅鼠,和田鼠都撤退到地下。啮齿类动物在地下挖隧道寻找去年遗留下来的种子和植被。还有一些,像Williams研究的北极地松鼠,则会冬眠。到12月,他们洞穴周围的土壤会被冻住,温度跌至-13℉(地表温度在冷风侵袭前会低至零下76℉)。在冬眠期间,北极地松鼠的体温会下降到华氏27度左右。松鼠们用一种叫“过冷”的方法来防止它们的血液结冰。

冬天没有多少食物可吃。“这绝对是一个艰难的时刻。”Williams说,“冬眠动物会在夏天把大量的脂肪储存起来。”有些动物则采取更勇猛的的措施。有些啮齿类动物会在冬天减肥,使它们需要的能量更少;田鼠可以收缩血管和肌肉重量,而鼩鼠甚至会收缩它们的骨骼。

尽管严寒让人倍感折磨,但它并不是生命得以度过极夜期的关键因素。“光比温度更重要,尤其是在极地地区”,挪威北极圈大学的海洋生物学家Jørgen Berge在一封电子邮件中说道。阳光意味着温暖和光合作用,同时也设定了我们的生物钟。

在北极地区海拔较低的地方,从早到晚光线仍然会有微妙的变化。Williams说:“太阳一直不会升起,但它离升起不远了。”

但是你越往北走,就越难保持生物节律(是指以24小时为单位表现出来的机体活动一贯性、规律性的变化模式)。生物节律控制睡眠模式、消化、体温和其他功能。在北极的冬天,许多动物不再坚持每天24小时的日常作息。北极地松鼠的生物节律是通过北极夏季的恒定日光来维持的,但在冬眠时却没有。斯瓦尔巴特的驯鹿和像旅鼠一样的啮齿类动物在进食、消化和打盹之间实行短周期循环。Williams说:“睡眠时间不再固定,而是分散在了一整天的时间中”。其他的动物,比如像鸡一样的岩雷鸟在冬天的睡眠和活动模式上没有明显的生物节律。

对人类来说,打乱生物钟意味着新陈代谢会被扰乱,久而久之会增加我们患癌和心脏病的风险。但是科学家们认为,这对北极的动物来说不会太糟糕。Williams说:“他们很适应这种情况,所以他们没有这样的问题。”然而,当极地动物的生物节律被扰乱时,它们避免健康问题的方法则不为人知了。

文章原标题为《极地动物如何在极寒黑暗中度过数月》

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