野鴨為何光腳丫不怕凍
來源:科普時報
作者:鍾震宇
發布時間:2024-01-03
瀏覽次數:981

冰麵上待著的野鴨。圖 鍾震宇


“這裏有一大片野鴨被凍在河冰麵上無法行動”“它們(men) 會(hui) 不會(hui) 被凍死”……進入冬天,熱心市民在河邊發現這些情況後很擔心,就立即打電話報警求助。當工作人員第一時間趕到現場,經觀察發現野鴨並沒有被凍住或凍死,還不時嬉戲打鬧。野鴨為(wei) 什麽(me) 總待在冰麵上?它們(men) 長時間光腳丫站在冰上不冷嗎?


冰麵成為(wei) 躲避天敵的最佳場所


北方的冬天,天寒地凍,水麵結冰,依賴水生存的水鳥一般都會(hui) 在水麵結冰時飛往溫暖的南方過冬,但是也有不少野鴨等水鳥“偷懶”留在北方,它們(men) 經常在寬闊的水麵或者冰麵上待著。所以在冬天,北京的公園、水庫或者河麵的冰上,我們(men) 總能看到臥著的野鴨群。

野鴨一般都屬於(yu) 雁形目鴨科,羽毛致密,喙扁平,前趾間多具全蹼,屬於(yu) 遊禽類,適應各種各樣的水域作為(wei) 棲息地。天鵝、雁和多種多樣的鴨類都是鴨科的成員,在自然界中,它們(men) 屬於(yu) 食物鏈中的被捕食者,需要時刻提防被捕殺。

冬天氣溫低,動物都知道草叢(cong) 、樹林和洞穴裏溫暖,是擋風遮雪保溫的好地方,而這些地方早就被捕食者占據。作為(wei) 被捕食者,野鴨不得不選擇更為(wei) 安全的冰麵。冬天隻要水麵一結冰,哪怕隻是小小的一塊浮冰,野鴨們(men) 也會(hui) 擠在上麵過夜,白天也基本都在冰麵和冰水中活動,一般隻在淩晨和傍晚到農(nong) 田覓食,極少能看見它們(men) 長時間在岸上。

從(cong) 躲避捕食者的情況來看,冰麵上確實有很多優(you) 點。比如,可以遠離陸地貓、黃鼠狼等天敵,這些天敵的腳爪是軟軟的肉墊,耐受不了冰和冰水的冷,一般不會(hui) 冒險進入其中;野鴨一般停留在湖麵或者河麵的中央位置,視野開闊、能夠第一時間發現天敵,從(cong) 而有足夠的時間飛向天空或跳入水中。


皮膚外層包裹“硬殼”,隔熱防水不凍腳


野鴨之所以光腳丫不怕冷,跟它特殊的解剖結構有關(guan) 。

野鴨腳(無羽毛裸露部分)包括跗蹠(腳掌)、趾和趾間蹼,主要由骨骼、筋腱和皮膚組成。肌肉延伸到這裏變成了筋腱連接各關(guan) 節,筋腱主要由堅硬的致密結締組織構成。皮膚光滑沒有羽毛。野鴨腳由於(yu) 缺少肌肉和毛囊,新陳代謝速度慢,不需要更多的血管和血液,從(cong) 而大大地減少了血液流過造成熱量損失。

野鴨腳掌、趾和蹼的皮膚最外層包裹著厚厚的硬黃皮,這是皮膚最外層的角質層,主要由十幾層扁平、沒有細胞核和細胞器的死亡細胞組成。角質層非常致密,具有很強的隔熱、防水以及絕緣功能。這層量身定製的“硬殼”,可以保護野鴨光腳丫不受外界寒冷的影響。

而黃皮表麵形成鱗狀突起和粗糙麵,增加了皮膚與(yu) 冰之間的間隙,減少了接觸麵積,進一步增強了隔熱性能。這其實也是鴨掌不怕冰凍的重要原因。


特殊的血液循環係統,降低熱量損失


野鴨真正不怕凍腳的原因在於(yu) 它們(men) 擁有一套特殊的血液循環係統,叫作“逆流熱交換係統”,即向足部供血的動脈血管與(yu) 返回的靜脈血管相互纏繞,通過緊密接觸,溫暖的動脈血能夠將熱量直接傳(chuan) 導給較冷的靜脈血,有效地降低了流入足部血液的溫度。因此,它足部的溫度也很低,僅(jin) 在冰點以上的1℃—3℃,減小了與(yu) 冰麵的溫差,這樣既可以降低熱量的損失又不感覺到凍腳。


長期進化,從(cong) 頭到腳適應環境


除了身體(ti) 結構進化上的適應,野鴨還從(cong) 行為(wei) 變化來防止腳丫受凍。

身為(wei) 鳥類的野鴨,全身緊密覆蓋著厚厚的羽毛,羽毛之間保留了空氣,阻止熱氣外流,起到絕緣保暖作用。除了羽毛和其間的空氣,還有皮膚和皮下厚厚的脂肪,來保持身體(ti) 40℃的完美體(ti) 溫。

野鴨經常單足站立,兩(liang) 隻腳輪換,一隻腳支撐身體(ti) ,減少與(yu) 冰麵的接觸麵積,另一隻腳縮回腹部厚厚的羽毛裏保溫。臥下時身體(ti) 羽毛遮住雙腳,避免失去更多熱量。

通過長期的進化,野鴨不可思議的雙腳和特殊的生存機製,使得它們(men) 能夠適應一些嚴(yan) 酷的環境。野生動物都有自己的生存法則,我們(men) 應該尊重和保護野生動物,不要隨意去幹擾它們(men) 的生活。但是,一旦出現傷(shang) 病、食物不足或者極端情況,威脅到其生命時,我們(men) 應及時向有關(guan) 部門求助,采取積極有效的措施,保護好野生動物。

 (作者係北京生物多樣性保護研究中心副主任)


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