Zvieracie stratégie proti chladu
biológia
redakcia
Zvieracie stratégie proti chladu: 7 najlepších modelových experimentov
Zima je nielen nepríjemná, jej chlad môže byť aj životu nebezpečný. Početné stratégie a triky ukazujú, ako sa zvieratá môžu udržiavať v teple aj pri ľadových teplotách, a tak prežiť aj v polárnych oblastiach, ktoré sú chladné po celý rok.
Zimná srsť udržuje líšky pekné a teplé aj pri nízkych teplotách. Foto: Pexels, pixabay.com, CC0 Creative Commens
Zima je chladná a nepriateľská k životu
Dni sa skracujú, svetla ubúda a cez zľadovatenú zasneženú krajinu fúka studený vietor. V zime to môže byť veľmi nepríjemné, keď je extrémne zima. Ak príliš poklesne telesná teplota, v telesných tekutinách sa tvoria ľadové kryštály. Môžu trvale poškodiť orgány a nakoniec viesť k smrti. Chladná zima je preto veľmi nebezpečným obdobím pre život! Tí, ktorí nemajú možnosť utiahnuť sa do vykurovaného domu, preto potrebujú stratégie, ktoré zabezpečia prežitie. Vo svete zvierat existuje veľa fascinujúcich príkladov.
Udržujeme kožušinu a operenie teplé?
V zime sa zvieratá ako líšky a králiky chránia pred sezónnym chladom hustou zimnou kožušinou. Okrem dlhých strážnych chĺpkov sa skladá z mnohých natočených vlnených chĺpkov, v ktorých sa vytvára vrstva vzduchu. Pretože vzduch nevedie dobre teplo, pôsobí izolačne na srsť a chráni zvieratá pred ochladením. U vtákov sa takáto vrstva vzduchu vytvára v mäkkom perí. Pravidelné páperie pomáha uvoľňovať páperie a tým zvyšovať tepelnoizolačnú vrstvu vzduchu. V skúmavke môžu žiaci zistiť izolačný účinok zimnej kožušiny a peria pre seba.
Prečo sa svište objímajú tesne v norke?
Niektoré zvieratá prechádzajú v chladnom období do pokojovej fázy. Napríklad svište v rodinách hibernujú takmer šesť mesiacov. Počas tejto doby sa navzájom tesne objímajú. Citlivé mladé zvieratá ležia vždy so svojou matkou v teplom strede skupiny, zatiaľ čo dospelí príbuzní bez potomkov spia na okraji. Zahrievací účinok skupiny je možné žiakom objasniť pomocou skúmavky, vaty a teplomeru.
Prečo kačacie nohy nezmrznú na ľade?
Aj keď majú kačice aj v zime telesnú teplotu okolo 40 ° C, ich nohy sú chladné. Studené nohy majú pre ne dve rozhodujúce výhody. Na jednej strane studenou podlahou strácajú málo tepla. Na druhej strane kačice nehrozia tak, že za určitých okolností rozmrazia ľad na kačici a tým zamrznú. Enormný teplotný gradient od teplého jadra tela k ľadovým nohám je udržiavaný protiprúdovou výmenou tepla. Teplokrvné tepny z tela sú veľmi blízko chladnokrvným žilám nôh. Vzhľadom na blízkosť sa venózna krv cestou do stredu tela vždy zahreje a arteriálna sa ochladí cestou k chodidlám. Tento princíp výmeny tepla možno ľahko preukázať v školskom laboratóriu s medenými rúrkami a zaváraninami.
Krátke alebo dlhé? Veľký alebo malý? - čo je lepšie pre chladné zóny?
Pri veľkom povrchu tela sa stratí veľa tepla. Podľa Allenovej vlády sú teda prídavky mnohých druhov v polárnych oblastiach kratšie ako prírastky ich príbuzných v teplejších klimatických podmienkach. Vidno to napríklad na porovnaní klasov zajaca snežného, poľného a somára zajaca. Stratu tepla z veľkého povrchu tela možno uviesť do perspektívy aj vďaka obrovskému objemu tela. To sa odráža v Bergmannovom pravidle. Cisárske tučniaky v Antarktíde sú oveľa väčšie ako ich menší príbuzní na Galapágskych ostrovoch. Tieto rozdiely medzi druhmi ukazujú zreteľné prispôsobenie sa biotopu. Školáci to môžu preskúmať sami pomocou jednorazovej rukavice a zaváraninovej nádoby.
Prečo majú ľadové medvede tmavú pokožku?
Dlhá, hustá srsť, malé uši a veľký objem tela - ľadové medvede používajú niekoľko stratégií na ich ochranu pred stratou tepla. Podporuje ju v tom aj jej čierna farba pleti. Tmavá farba najlepšie absorbuje tepelnú energiu slnečných lúčov a dodatočne zahrieva ľadového medveďa. V tomto príklade sa študenti dozvedia, že čokoládové bozky sú nielen chutné, ale je možné ich použiť aj experimentálne.
Presné popisy a pokyny pre tu uvedené modelové experimenty nájdete v našej brožúre „Learning through research: Low Cost“.
Súvisiaci obsah:
Strata kalórií tukom?
V zime žiadna energia?
Ako sa rastliny v zime udržujú v teple?
Ako prežíva hmyz, stavovce a ľudia v mraze?