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人不穿鞋冻脚,鸟“光脚”站在雪地上,为什么不冻脚?

如果让你光着脚在冰天雪地的户外呆上一天,你的脚会冻成冰块,就像把猪肉放进了冰箱的冷冻层。在北方无论什么季节,我们都能看到麻雀,它们纤细的“小脚”上并没有厚厚的羽毛,更没有穿鞋,那么它们为什么能活得好好的?其实不仅仅是麻雀,北方的留鸟,还有家禽都是如此。

冬天的鸟儿为什么不怕“冻脚”?

水量少

很多爱吃鸡爪子的小伙伴们,可以回忆一下鸡爪的美味,这种美味并非来自于鸡肉,而是那种“QQ”、弹弹、脆脆的感觉。这是因为鸡的几个爪子上根本没有肉,全部由肌腱和骨头组成,这些组织的细胞中液体含量非常少。

人类的脚则不同,我们的脚里存在大量“含有大量水分子”的肌肉组织。这意味着鸟的爪子上并没有多少水可以结冰,当然鸟的爪子上必然存在血液循环,但这些血液放在鸟的身上却难以结冰。

高代谢

鸟具有比哺乳动物更高的新陈代谢,这是支撑鸟类快速煽动翅膀进行飞翔的必要条件。例如世界上最小的鸟――蜂鸟,振翅可以达到70次/秒,源于它的心率可以达到1260次/分钟。因此鸟爪子上虽然存在血液循环,由于超高速的新陈代谢导致血液流动速度太快,所以难以冻结。如果血液不结冰,就不能形成刺骨的冰晶,也就不会发生组织损伤和冻伤。

恒温高

为了维持如此高的代谢输出,鸟类几乎无时无刻都在“发烧”。虽然鸟类和我们一样都是恒温动物,不过鸟类恒定体温的范围在37℃~44.6℃,而大多数哺乳动物的恒温范围为25℃~37℃。更高的温度才可以使身体机能、身体代谢所需酶的活性更高。而比我们更高的恒定温度意味着它们更能适应温度更低的恶劣环境,例如:早在人类到达之前,南极就存在企鹅与贼鸥。

鸟类非常耗能,冰天雪地中,为了防止热量流失,它们实际上都穿着“羽绒服”。鸟类的羽毛看起来密集,但从微观上看其实是膨胀着的,蓬松的状态,在羽毛之间存在大量空气,它们的身体会把这些空气加热,就像你在寒冷的野外露营时,你的身体会把睡袋里的空气加热一样。由于被一层温暖的空气包围,鸟类可以随时蹲下来,用温暖的羽毛包围它们冰冷的脚。

逆流热交换

除此之外,鸟类体内还有一种称为“逆流热交换”的机制。一般情况下温热的血液通过动脉从鸟的腿部流过,然后通过静脉回流到心脏,这点没有什么不寻常的,你的腿也一样。然而,如果你光脚站在雪地上,温热的血液会流到你的脚底,然后血液中的大部分热量会被雪地所吸收,然后冷却的血液流回心脏,由于存在温度差,意味着你的心脏会源源不断失去热量。当你一直傻傻地站在雪地上时,随着时间的推移,你会通过脚底失去越来越多的体温,最终会导致体温过低的风险。

不过,这种情况在鸟类中发生的可能性要小得多,因为鸟的脚没有人那么粗,脚部的动脉和静脉非常接近,几乎紧紧贴在一起,以至于大部分动脉中的血液尚未到达脚底,就已经将热量传递到回升的静脉冷血中。因此,流经脚底的血液温度较低,热量传递的效率也较低,使得大部分热量都被保留在鸟的体内,没有多少浪费在雪地上。

单脚站立

如果你细心观察,你会发现鸟类经常喜欢单脚站立,并且频繁换脚。鸟类单脚落地时,另一只脚可以抬起,缩入到温暖蓬松的羽毛中,这样可以进一步减少与雪地的接触面积,从而把大部分能量保存在体内。

图:我有两只脚

即使是这样,鸟类也不会因为没有鞋长时间“光着脚”傻傻地呆在雪地上。天寒地冻时,如果不是为了寻找食物,它们更愿意站在寒冷的雪地外的其他东西上,例如树枝,电线。

总结

当你看到雪地里光着脚又弱小的小鸟时,你没必要怜悯之心爆棚,因为它们在演化过程中,学会了穿着羽绒服,利用脚底肌腱防冻,拥有比你更高的恒定体温,同时还有逆流热交换机制,以及利用减小接触面积来减少脚底的热量散失。

很多鸟类的羽毛更是很多户外爱好者的首选材料,例如鸭肉鹅绒大衣与睡袋。因此,鸟类的脚可能冰凉,但并不需要截肢,也不需要穿鞋,它们自己丝毫不介意。