10 Dyrtilpasninger til fjendtlige miljøer

Moder Natur er en meget stædig karakter. Hun forsøger altid at erobre det uhensigtsmæssige miljø, som vores jordens ubarmhjertige kræfter har formået at skabe, og det er i så ekstreme forhold, hvor den naturlige verdens opfindsomhed kan beundres mest. Naturen virker mere end ofte mere intelligent end nogen videnskabsmand, der opfinder midler til overlevelse, der virker som en inspiration for menneskets ønske om at erobre barske miljøer. Her er ti fremragende tilpasninger af dyr til ekstreme temperaturer og andre fjendtlige forhold:

10

Arktisk fisk

Fisk er poikilotermiske organismer, eller i enklere termer, koldblodede dyr, hvilket betyder, at jo lavere temperaturen i deres omgivelser er, desto sværere er det for dem at opretholde deres metaboliske funktioner. Da temperaturer går lavere, kan iskrystaller dannes i organismens celler, og derved kan dyret lide irreversibel skade og i sidste ende døden. Imidlertid synes arktiske fisk at trives, mens de mangler luksusen til at producere deres egen kropsvarme som sæler og andre havpattedyr, der lever i samme fryser. Den måde, hvorpå de klare det, har i lang tid forvirret forskere.

Men i de senere år er der blevet opdaget et frostsiktsprotein i deres blod, der forhindrer dannelsen af ​​iskrystaller. Hvordan dette protein virker, blev dog opdaget for tre år siden i en undersøgelse foretaget af Volkswagen (ja bilproducenten). Proteinet forhindrer enhver isdannelse på molekylerne i nærheden, således at cellerne kan fortsætte med deres livscyklus; dette opnås ved, at vandmolekyler, som normalt udviser en danslignende bevægelse, nedsættes af proteinet, hvilket forhindrer dannelse og nedbrydning af bindinger, der tillader isdannelse af is. Et lignende protein er blevet fundet i flere arter af biller, der lever i højhøjder eller i nær-arktiske områder.

9

Frysning at overleve

Arktisk fisk undgår frysning, men andre dyr er designet til at fryse fast som et mål for at overleve den kolde årstid. Paradoksalt, da dette kan lyde, fryser flere slags frøer og skildpadder næsten over vinteren - man kan faktisk slå et vindue ved at smide en frosset, men levende frøen imod den. Derefter tøer de mirakuløst tilbage til livet i løbet af foråret. Denne fremragende måde at overleve vinteren er forklaret ved, at urinstof og glukose (som kommer fra transformationen af ​​leverglycogen, der forekommer inden frysning) begrænse mængden af ​​is og reducere den osmotiske krympning af celler, hvilket ellers ville føre til deres død . Med andre ord tillader sukker frøen at overleve. Der er dog en grænse for deres modstandsdygtighed: selvom de forekommer stenfaste når de er frosne, kan disse dyrs overlevelse blive kompromitteret, hvis mere end 65 procent af vandet i deres kroppe fryser.

8

Kemisk varme

Vi er stadig i riget af koldblodede dyr. De fleste af os har lært i science class at jo mindre et objekt er, jo vanskeligere er det for at opretholde varmen. Desuden ved vi, at koldblodede dyr generelt er ret sløv og kun i stand til korte udbrud af energi. Imidlertid er insekter, selvom de er poikilotermiske, meget aktive, og de opnår dette ved at generere kropsvarme gennem kemiske og mekaniske midler, normalt fra hurtig og konstant muskulær bevægelse. Vi kan trække en parallel mellem insekter og opvarme en dieselmotor om vinteren, før vi starter den. De gør det ikke kun for at skabe den energi, der kræves for vedligeholdt flyvning, men også til beskyttelse mod vinterens kolde, som bier samles rundt og rystes for at undgå frysning.

7

Encystment

Protozoer, bakterier og sporer samt nogle nematoder, anvender encystment (som går ind i en tilstand af suspenderet animation, adskilt af omverdenen med en solid cellevæg) for at udholde fjendtlige forhold i lange perioder. Meget lange perioder. Faktisk er dette grunden til, at encystment er en af ​​de mest fremragende resultater i den naturlige verden: Forskere har formået at bringe bakterier tilbage og sporer millioner af år - hvoraf de ældste er ca. 250 millioner år gamle (ja, ældre end dinosaurer). Encystment kan meget vel være den eneste måde, hvorpå Jurassic Park kan blive virkelighed. På den anden side forestille sig, om videnskabsfolk bringe en virus tilbage, at den menneskelige krop ikke har nogen beskyttelse mod ...

6

Naturlige radiatorer

At holde køligt bliver en udfordring i tropiske områder, især når dyrene er større eller mere energiske. Naturlige radiatorer er en effektiv måde at sænke kroppens temperatur på: elefantens og kanins ører er fyldte med blodkar og hjælper dyret med at afkøle sin krop i varmen. Kaniner der lever i arktiske områder har mindre ører, og det gjorde også uldmammutterne for at beskytte sig mod kulde. Radiatorer blev også ramt i den forhistoriske verden hos dyr som Permianens Dimetrodon, eller ifølge nogle videnskabsmænd, dinosaurer tilhørende Stegosaurus-familien, hvis plader ville have været meget vaskulariserede for at tillade varmeveksling.

5

Megathermy

At være for stor kan være en ulempe for væsner, der lever i tropiske områder, da de hele tiden har brug for at sænke deres kropstemperaturer. I koldt vand kan imidlertid store poikilotermiske væsener trives og være ret energiske. Kravet på dette er størrelsen: Megathermy er evnen til at generere varme på grund af ren kropsmasse, et fænomen, der forekommer i leatherback havskildpadden (verdens største skildpadde) eller i store hajer som den store hvide eller mako hajen.Denne stigning i kropstemperaturen gør det muligt for disse væsener at være ret energiske i koldt vand. Faktisk er leatherback havskildpadden den hurtigste reptil på jorden, der er i stand til hastigheder på op til 20 mph i korte udbrud.

4

Ændring af blodegenskaber

For at kunne operere i ekstreme omgivelser har nogle dyr udviklet forskellige typer blodsammensætning: spermhvalen og den barhovedede gås i Asien. Begge disse arter har en uhyggelig evne til at opbevare meget mere ilt i deres blodlegemer end andre dyr. De har brug for dette af særskilte grunde, selv om spermhvalen skal holde vejret i lang tid på grund af det faktum, at det sænker sig til store dybder i søgen efter mad, mens bar-headed gæs skal opretholde en energisk flyvning over Himalayan bjergkæde, i disse højder er luften ret dårlig i ilt.

3

Åndedræt Tilpasninger

I tropiske og ækvatoriske områder kan skiftningen af ​​årstider bringe katastrofer i fare for mange dyr. Regntiden kan betyde hyppige oversvømmelser, hvor mange landdyr mister deres liv, mens tørsæsonen betyder mangel på vand, hvilket naturligvis er dårligt for alle. Blandt de dyr, som naturen har været i store længder for at sikre deres overlevelse er de fisk, der trækker vejret. Mange af os har hørt om lungfisken Dipnoi, som skaber en slimpos til at beskytte sig gennem tørken, men nogle arter af havkat og ål adler ikke kun luft, men rejser også på land mellem bassiner. Disse fisk formår at tage ilt fra luften ikke gennem lunger eller gæller, men gennem brug af et specialiseret område af deres tarm.

2

Bor i helvede

Siden deres opdagelse har hydrotermiske ventilationskanaler væltet mange teorier forskere havde med hensyn til dybhavs liv. Temperaturen på vandene omkring disse åbninger overstiger kogepunktet, men det dybe tryk på disse dybder forhindrer, at der opstår bobler. Hydrogen sulfid støder konstant ud af ventilationskanalerne, et stærkt giftigt stof til de fleste livsformer. Imidlertid er disse helligdåbninger ofte omgivet af kolonier af forskellige dyreliv, hvoraf de fleste selvfølgelig trives i en giftig, solløs verden. Disse skabninger har formået at klare den manglende sollys (som vi ved er en vital del for det meste liv, da det udløser syntesen af ​​D-vitamin) og med de fremragende temperaturer. Da mange dybhavsventiler er beboere ret primitive fra et evolutionært synspunkt, forsøger forskere nu at opdage, om disse ventilationskanaler var de egentlige omgivelser, hvor livet først opstod for omkring 3,5 milliarder år siden.

1

Dristig kolonisering

Jeg må indrømme, at den sidste post i denne liste stadig mangler en ordentlig videnskabelig forklaring: en papegøje, der er hjemmehørende i Nicaragua (Aratinga holochlora) rede i Masaya vulkankrateret. Det svære at forklare en del er, at krateret konstant lader svovlholdige dampe væk, der er ret dødelige. Hvordan disse papegøjer klarer at huse i et miljø, der vil dræbe mennesker og andre dyr på få minutter, er stadig et mysterium for forskere, og det viser sig, at Moder Nature i sin beslutsomhed til at erobre ikke lader sig skremme for let. Mens faunaen, der bor i nærheden af ​​dybhavsventilationerne, havde millioner af evolutions evner til at tilpasse sig til at bo der, har de grønne papegøjer på Masaya vulkankrateret kun vedtaget denne livsstil for nylig, evolutionærtalt. Ved at studere sådanne dristige arter kan man opnå en bedre forståelse af, hvordan dette vidunder af universet, evolutionen, fungerer, ligesom Charles Darwin observerede Galapagos finker i hans rejse ombord på Beagle.