小琪

在寒冷天氣遛過狗的人都知道，狗狗會凍得瑟瑟發(fā)抖，狗爪子通常冰涼。事實上，野生動物也會像人類和寵物那樣，死于凍傷和體溫過低。

在美國北部，負鼠掉落的尾巴是寒冷天氣常見的佐證。在佛羅里達州，罕見的寒流常常導致鬣蜥從樹上墜落，海牛也會因寒冷而死亡。

動物也有類似于人類的寒冷體驗，比如針刺般的感覺，這種感覺會促使我們盡快暖和起來，否則后果不堪設想。事實上，在所有脊椎動物中，感知溫度范圍的神經(jīng)系統(tǒng)機制幾乎是完全相同的。

對于溫血動物來說，它們面臨的冬季挑戰(zhàn)是如何在寒冷的環(huán)境中保持體內(nèi)溫度。然而，有趣的是，有的動物的溫度感應閾值可以隨生理變化而變化。例如冷血的青蛙，與老鼠相比，它們能在較低的溫度下才感受到寒冷。

最近的研究表明，冬眠的哺乳動物，只有在體溫低于非冬眠的吸熱溫度時才會感覺到寒冷。

所以動物知道什么時候天氣已經(jīng)寒冷，只是它們感受到的溫度不同。當氣溫驟然下降時，野生動物是在受苦呢，還是繼續(xù)隨遇而安？

對于這些動物來說，一個常見的解決方案是進入“冬眠狀態(tài)”，即盡量減少活動，看起來就像是在睡覺。

由于這些動物能夠在調(diào)節(jié)自身體溫和讓環(huán)境影響體溫之間進行交替，因此科學家認為它們屬于“異溫動物”。在惡劣的條件下，這種靈活性為它們提供了保持較低體溫的優(yōu)勢。在某些物種中，體溫甚至可以維持低于零攝氏度的水平，盡管這與許多生理功能不兼容。其結(jié)果是代謝率降低，從而降低能源和進食需求。

對于體型較小的野生動物來說，特別是蝙蝠、鳴禽和嚙齒類動物，冬眠具有節(jié)省能量的好處。在自然狀態(tài)下，這些動物損失能量更快，因為它們身體的表面積比整體尺寸更大。為了將體溫維持在正常范圍內(nèi)，它們必須比體型較大的動物消耗更多的能量。與哺乳動物相比，鳥類的平均體溫更高，這一點尤其明顯。

不幸的是，冬眠并不是在寒冷環(huán)境中生存的完美解決方案，因為它需要權(quán)衡利弊，比如成為另一種動物午餐的風險更高。

許多動物進化出了幫助它們抵御寒冷的行為：群居、筑巢、挖洞，以及在洞中棲息都是很好的防御措施。隨著冬季的臨近，有些動物會經(jīng)歷生理上的變化，它們會積累脂肪，長出更厚的皮毛，并在皮毛或羽毛下面的皮膚上形成空氣絕緣層。

大自然還發(fā)明了其他巧妙的方法，來幫助各種動物應對人類無法忍受的寒冷環(huán)境。

你有沒有想過，大雁是怎樣光著腳舒服地站在冰上的，松鼠又是怎樣赤腳站在雪地里的？秘密就在于它們四肢的動脈和靜脈非常接近，從而產(chǎn)生了變暖和變冷的梯度。當血液從心臟流向腳趾時，動脈的熱量就會轉(zhuǎn)移到靜脈，并將腳趾的冰冷血液帶回心臟。

這種逆流熱交換使身體的核心保持溫暖，同時在四肢寒冷時限制熱量損失，使之不至于冷到造成組織損傷的程度。這種高效的系統(tǒng)被許多陸生和水生鳥類以及哺乳動物所共享，甚至可以解釋魚類鰓中的氧氣交換是如何發(fā)生的。

說到魚，它們怎么才能避免在冰冷的水中凍成冰呢？因為冰會浮在水面上，魚可以在冰層表面以下不太冷的溫度下自由游動。此外，魚類可能缺乏其他脊椎動物所共有的感受器。然而，魚類確實有獨特的酶，使它們的生理功能得以在較低的溫度下繼續(xù)維持。在極地地區(qū)，魚甚至有一種特殊的“防凍蛋白”，可以與血液中的冰晶結(jié)合，防止大面積結(jié)晶。

哺乳動物和鳥類能長時間待在寒冷氣溫下的另一個秘密武器是棕色脂肪組織或稱“棕色脂肪”，它富含線粒體。即使在人體內(nèi)，這些細胞結(jié)構(gòu)也能以熱量的形式釋放能量，產(chǎn)生熱量，而不需要肌肉收縮，也不需要顫抖時低效利用能量。

顫抖是身體渴望升溫的另一種表現(xiàn)方式。這種非顫抖時的熱量釋放，可以解釋安克雷奇人（美國最北方的主要城市的居民）為何可以在4攝氏度的春日里只穿著短褲和T恤依然感到很愜意。

對于許多鳥類來說，進行季節(jié)性遷徙是關(guān)鍵的辦法。結(jié)成一定的隊形，沿著一定的路線，距離有近、也有遠，從幾公里到幾萬公里，飛到溫暖的地方過冬。

總之，我們可能不會知道動物是否害怕冬天，也很難衡量它們的主觀體驗，但是野生動物確實有各種各樣的策略來提高它們抵御寒冷的能力，確保它們能活到下一個春天。

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