如果讓你光著腳在冰天雪地的戶外呆上一天,你的腳會凍成冰塊,就像把豬肉放進了冰箱的冷凍層。在北方無論什麼季節,我們都能看到麻雀,它們纖細的“小腳”上並沒有厚厚的羽毛,更沒有穿鞋,那麼它們為什麼能活得好好的?其實不僅僅是麻雀,北方的留鳥,還有家禽都是如此。
冬天的鳥兒為什麼不怕“凍腳”?
水量少
很多愛吃雞爪子的小夥伴們,可以回憶一下雞爪的美味,這種美味並非來自於雞肉,而是那種“QQ”、彈彈、脆脆的感覺。這是因為雞的幾個爪子上根本沒有肉,全部由肌腱和骨頭組成,這些組織的細胞中液體含量非常少。
人類的腳則不同,我們的腳裡存在大量“含有大量水分子”的肌肉組織。這意味著鳥的爪子上並沒有多少水可以結冰,當然鳥的爪子上必然存在血液迴圈,但這些血液放在鳥的身上卻難以結冰。
高代謝
鳥具有比哺乳動物更高的新陳代謝,這是支撐鳥類快速煽動翅膀進行飛翔的必要條件。例如世界上最小的鳥——蜂鳥,振翅可以達到70次/秒,源於它的心率可以達到1260次/分鐘。因此鳥爪子上雖然存在血液迴圈,由於超高速的新陳代謝導致血液流動速度太快,所以難以凍結。如果血液不結冰,就不能形成刺骨的冰晶,也就不會發生組織損傷和凍傷。
恆溫高
為了維持如此高的代謝輸出,鳥類幾乎無時無刻都在“發燒”。雖然鳥類和我們一樣都是恆溫動物,不過鳥類恆定體溫的範圍在37℃~44。6℃,而大多數哺乳動物的恆溫範圍為25℃~37℃。更高的溫度才可以使身體機能、身體代謝所需酶的活性更高。而比我們更高的恆定溫度意味著它們更能適應溫度更低的惡劣環境,例如:早在人類到達之前,南極就存在企鵝與賊鷗。
鳥類非常耗能,冰天雪地中,為了防止熱量流失,它們實際上都穿著“羽絨服”。鳥類的羽毛看起來密集,但從微觀上看其實是膨脹著的,蓬鬆的狀態,在羽毛之間存在大量空氣,它們的身體會把這些空氣加熱,就像你在寒冷的野外露營時,你的身體會把睡袋裡的空氣加熱一樣。由於被一層溫暖的空氣包圍,鳥類可以隨時蹲下來,用溫暖的羽毛包圍它們冰冷的腳。
逆流熱交換
除此之外,鳥類體內還有一種稱為“逆流熱交換”的機制。一般情況下溫熱的血液透過動脈從鳥的腿部流過,然後透過靜脈迴流到心臟,這點沒有什麼不尋常的,你的腿也一樣。然而,如果你光腳站在雪地上,溫熱的血液會流到你的腳底,然後血液中的大部分熱量會被雪地所吸收,然後冷卻的血液流回心臟,由於存在溫度差,意味著你的心臟會源源不斷失去熱量。當你一直傻傻地站在雪地上時,隨著時間的推移,你會透過腳底失去越來越多的體溫,最終會導致體溫過低的風險。
不過,這種情況在鳥類中發生的可能性要小得多,因為鳥的腳沒有人那麼粗,腳部的動脈和靜脈非常接近,幾乎緊緊貼在一起,以至於大部分動脈中的血液尚未到達腳底,就已經將熱量傳遞到回升的靜脈冷血中。因此,流經腳底的血液溫度較低,熱量傳遞的效率也較低,使得大部分熱量都被保留在鳥的體內,沒有多少浪費在雪地上。
單腳站立
如果你細心觀察,你會發現鳥類經常喜歡單腳站立,並且頻繁換腳。鳥類單腳落地時,另一隻腳可以抬起,縮入到溫暖蓬鬆的羽毛中,這樣可以進一步減少與雪地的接觸面積,從而把大部分能量儲存在體內。
我不是瘸子
即使是這樣,鳥類也不會因為沒有鞋長時間“光著腳”傻傻地呆在雪地上。天寒地凍時,如果不是為了尋找食物,它們更願意站在寒冷的雪地外的其他東西上,例如樹枝,電線。
總結
當你看到雪地裡光著腳又弱小的小鳥時,你沒必要憐憫之心爆棚,因為它們在演化過程中,學會了穿著羽絨服,利用腳底肌腱防凍,擁有比你更高的恆定體溫,同時還有逆流熱交換機制,以及利用減小接觸面積來減少腳底的熱量散失。
很多鳥類的羽毛更是很多戶外愛好者的首選材料,例如鴨肉鵝絨大衣與睡袋。因此,鳥類的腳可能冰涼,但並不需要截肢,也不需要穿鞋,它們自己絲毫不介意。
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