極地動(dòng)物為什么不怕冷

生命對(duì)于氣溫的變化非常敏感，特別是極度的寒冷，往往會(huì)給生物的生存造成嚴(yán)重的威脅。這一點(diǎn)，從地球上生物分布的特點(diǎn)，就可以得到明顯的印證。在熱帶和溫帶，植物繁茂，動(dòng)物豐盈，但是在寒帶，特別是兩極地區(qū)，生物卻大為減少，窖寥無幾。即使作為萬物之靈的人類，也都拼命地?fù)頂D在溫暖如春的大城市里，除了極少數(shù)科學(xué)家和探險(xiǎn)者之外，又有誰肯到冰天雪地的兩極地區(qū)去試一試呢?

然而，生命是頑強(qiáng)的。與貪圖安逸的人類相比，野外的生命似平要頑強(qiáng)得多，在兩極表現(xiàn)得尤為突出。從細(xì)菌到藻類，從昆蟲到地衣，從植物到動(dòng)物，從天上飛的鳥到水中游的魚，都能頂風(fēng)冒雪，爭(zhēng)分奪秒，在極端環(huán)境中頑強(qiáng)地生存下去。人們?cè)隗@嘆之余，不禁會(huì)問，它們用什么絕招，與如此嚴(yán)酷的大自然抗衡呢?

相對(duì)而言，植物抵御嚴(yán)寒的能力相當(dāng)有限，且又在原地不能動(dòng)彈，所以兩極地區(qū)的植物相對(duì)稀少，南極只有苔蘚地衣之類，它們低矮小巧、生長(zhǎng)緩慢，與風(fēng)雪和干旱頑強(qiáng)地拼搏與抗?fàn)帲睒O則有開花的小草，以其可貴的綠色，點(diǎn)綴著白茫茫的極地大地，動(dòng)物的情況則有所不同，它們八仙過海，各顯其能，能抗擊嚴(yán)寒的物種就生存，忍受不了嚴(yán)寒者就得死亡或者遷移，就這樣，經(jīng)過一番生死較量之后，它們各自發(fā)展出了一套在極其寒冷的條件下謀求生存的錦囊妙計(jì)，其中最關(guān)鍵的技巧，就是抵御氣溫變化的能力。而對(duì)動(dòng)物而言，從冷血到溫血，則是一個(gè)極為關(guān)鍵性的飛躍，恐龍為什么會(huì)滅絕，就是因?yàn)樗鼈兩眢w內(nèi)沒有可調(diào)節(jié)溫度的恒溫機(jī)制，氣溫一突變，它們就紛紛倒斃，嗚呼哀哉了。

溫血?jiǎng)游镉址Q恒溫動(dòng)物，只要外界的環(huán)境溫度在其可以忍受的限度之內(nèi)，它們體內(nèi)的溫度就可以保持不變，維持在37℃左右，這是較高等動(dòng)物的一種屬性，一切鳥類和哺乳動(dòng)物都是如此，對(duì)這些動(dòng)物的生存和發(fā)展來說，這種能力是極其重要的，而在兩極地區(qū)，其重要性表現(xiàn)得最為突出，例如，兩極的企鵝，冒著時(shí)速145千米的暴風(fēng)雪，仍能不動(dòng)聲色地保護(hù)著自己的蛋和幼仔：北極的廖香牛，在零下40℃的氣溫中，仍在悠然自得地吃著草，打著響鼻。

地球上的動(dòng)物品種有100多萬種，但溫血?jiǎng)游镏挥?3000多種，其余全部是冷血?jiǎng)游铮此^的變溫動(dòng)物，包括所有的爬行動(dòng)物、魚類以及昆蟲等，它們的體溫完全隨著環(huán)境溫度的變化而變化。令人驚嘆不已的是，有少數(shù)冷血?jiǎng)游铮词乖跇O其寒冷的氣候條件下，幾乎喪失了活動(dòng)能力，但卻仍能安然生存。例如，魚、昆蟲和螨之類的冷血?jiǎng)游铮m然品種很少，但在個(gè)體數(shù)量上，卻大大地超過了其他極地生物，從而為更高級(jí)的生物提供了必不可少的食物。

研究表明，溫血?jiǎng)游镏阅鼙３制潴w內(nèi)的溫度，是因?yàn)樗鼈兊拇竽X中，有一個(gè)敏感的恒溫器，能隨時(shí)隨地起著調(diào)節(jié)體溫的作用。當(dāng)然，這種調(diào)節(jié)作用，是需要物質(zhì)基礎(chǔ)的，那就是食物，動(dòng)物用以保持其體溫的熱量，主要是消化吃下的食物產(chǎn)生的，一般來說，外界環(huán)境的溫度越低，所需要的熱量也就越多，新陳代謝的速度也就越快。

但是，在兩極地區(qū)極其惡劣的氣候條件下，只靠吞下食物和提高新陳代謝的速度，還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須設(shè)法保持體內(nèi)的熱量不會(huì)過多地散失，人類可以依靠厚厚的衣服和呆在室內(nèi)來保持暖和，而動(dòng)物卻只能依靠羽毛、絨毛和厚厚的皮下脂肪來絕熱，以及尋找適當(dāng)?shù)臈⒌貋硖颖茱L(fēng)雪，以保持體內(nèi)的熱量盡量少散發(fā)，有些動(dòng)物干脆冬眠，或者在寒冷的冬季遷居他地，例如，阿拉斯加或西伯利亞的愛斯基摩狗，長(zhǎng)有厚厚的毛皮，其絕熱作用是蛆此之好，即使在寒冷的冬夜，雪花落到它們身上也不會(huì)融化，反而起到擋風(fēng)的作用，這時(shí)它們睡得最為舒適，像是蓋了一層被子，還有些動(dòng)物，可以依靠抖開軟毛來捕捉空氣，從而獲得暫時(shí)的溫暖，或者改變姿勢(shì)，例如縮作一團(tuán)，以此來減少熱量的散失，在極地的冬夜里，動(dòng)物的軟毛還能吸收并且反射肉眼所看不見的紅外線，以便攝取更多的熱量。

更加奇妙的是，某些動(dòng)物還具有保持雙重體溫的特殊功能，它們可以使身體主要部分保持正常的體溫，而四肢、尾鰭等尖端部分，溫度則可以降低，這樣既能減少身體內(nèi)熱量的消耗，又能減少身體表面熱量的散失，真是一舉兩得，例如海鷗，其雙腳的溫度只有7℃左右，比身體其他部分的溫度低30多攝氏度，但其腳上的神經(jīng)系統(tǒng)卻仍能正常工作。而海豹和海豚薄薄的尾葉及鰭狀肢的溫度也很低，使身體內(nèi)部的溫度與周圍海水的溫度差不多，這些動(dòng)物的體內(nèi)，有一種簡(jiǎn)單而有效的熱交換系統(tǒng)，通過一種巧妙的設(shè)計(jì)，來完成這一任務(wù)。在這些部位，輸送熱血到肢體的動(dòng)脈，與回收冷血送回到心臟的靜脈緊緊地纏繞在一起。這樣，熱血便被冷卻，冷血?jiǎng)t被加熱，因此就可以使得肢體部分的溫度，經(jīng)常保持在低溫的狀態(tài)下，所需要和所散失的熱量，就會(huì)少得寒。

但是，要在極地環(huán)境里生存下去，只靠抗寒和保溫還是不夠的，對(duì)許多動(dòng)物，特別是那些個(gè)體比較大的動(dòng)物來說，身體內(nèi)還必須要有這樣的機(jī)制，在必要時(shí)能把體內(nèi)多余的熱量盡快散發(fā)出去，例如，企鵝有時(shí)候可能會(huì)遇到零度以上的溫暖的天氣，它們就會(huì)熱得受不了。而在海洋里時(shí)，它們不僅要飛快地游泳，似追逐魚蝦，填飽肚皮，有時(shí)候還得拼命逃竄，以擺脫海豹和嗜殺鯨的襲擊，這時(shí)候。它們身體里就會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，必須盡快散發(fā)出去，北極馴鹿也是如此，在某一時(shí)刻，它們可以安安靜靜地進(jìn)食，而轉(zhuǎn)眼之間，可能就得疾馳而去，以逃避狼群的進(jìn)攻，這時(shí)候，從馴鹿和狼身上所散發(fā)出來的熱量，大約等于平時(shí)的20倍，主要就通過它們軟毛稀薄的腹部、耳朵、腿、尾巴以及迅速喘息的舌頭，很快散發(fā)到體外。人類也是如此，在做激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，總會(huì)大汗淋漓，氣喘吁吁，就是因?yàn)樯眢w內(nèi)產(chǎn)生出大量熱量的緣故，如果身體里的熱量不能通過出汗和喘氣很快散發(fā)出去，就有可能熱得休克過去，甚至倒地而死，一命嗚呼。

使科學(xué)家們驚嘆不已的是，許多極地動(dòng)物，具有既能抵御嚴(yán)寒，又能忍受酷熱的本領(lǐng)，例如，研究人員發(fā)現(xiàn)，北極山坡上盛產(chǎn)的金花鼠，以及鼬鼠、狐貍、狼和小北極熊等，都能忍受酷熱，甚至比北美旅鼠等沙漠動(dòng)物所能忍受的溫度還高20多度，由此可見，這些動(dòng)物體內(nèi)，用以調(diào)節(jié)新陳代謝和血液循環(huán)，借以應(yīng)付寒冷的那一套精密的控制機(jī)制，同樣也能有效地應(yīng)付酷熱。

[責(zé)任編輯] 蒲 暉