问题

动物遇到恶劣天气不会失温吗?

回答
动物确实可能会在恶劣天气中失温,甚至死亡。失温是指动物的体温降到正常范围以下,导致身体机能发生严重紊乱,最终可能危及生命。动物是否会失温,以及失温的严重程度,取决于多种因素,包括动物本身的特性、恶劣天气的类型和强度,以及动物所处的环境和采取的应对策略。

为了详细地解释这个问题,我们可以从以下几个方面来展开:

一、 失温的原理:热量散失与热量产生的不平衡

动物的体温维持是一个动态平衡的过程,即热量产生(主要通过新陈代谢)与热量散失(通过辐射、对流、传导和蒸发)之间的平衡。当动物无法产生足够的热量来抵消散失的热量时,体温就会下降,导致失温。

恶劣天气通常会显著增加动物的热量散失,同时可能抑制其热量产生能力:

低温: 直接导致体表与环境的温差增大,通过辐射和对流散失更多热量。
潮湿(雨雪): 湿润的毛发或羽毛会显著降低其隔热效果。水比空气导热性强很多,湿透的皮毛会让热量迅速散失。雨水或融化的雪也会带走身体表面的热量。
大风: 大风会加速身体表面的空气流动,带走身体散发的热量,并吹透动物的皮毛或羽毛,降低其隔热能力。这被称为“风寒效应”。
寒冷潮湿混合: 这种组合对动物来说尤为致命,既有低温增加热量散失,又有潮湿削弱隔热,再加上大风加速热量流失。

二、 动物如何抵抗失温?—— 自然的保护机制

为了应对寒冷环境,动物进化出了一系列精密的生理和行为机制来维持体温:

1. 生理机制:
隔热层:
皮毛/羽毛: 这是最主要的隔热屏障。厚实、浓密的皮毛(如北极熊、狼)或致密的羽毛(如企鹅、猫头鹰)能够捕捉空气,形成一个绝缘层。许多动物在冬季会增加毛发的密度和长度,形成“冬毛”。鸟类通过“竖毛”将羽毛蓬松起来,增加捕获空气的量,从而提高隔热效率。
脂肪层: 皮下脂肪层也是重要的隔热层,尤其是在鲸鱼、海豹等海洋哺乳动物中更为显著。脂肪的导热性很低,能有效减少热量散失。
血管调节:
末梢血管收缩(Vasoconstriction): 在寒冷环境下,动物的体表血管会收缩,减少流向皮肤的血液量,从而减缓体表热量的散失。这会使四肢(如耳朵、鼻子、爪子)的温度降低,甚至出现冻伤的风险,但可以保护核心体温。
反向电流热交换(Countercurrent Heat Exchange): 许多动物(如企鹅、海鸟、北极狐的爪子)在四肢的动脉和静脉血管之间存在一种特殊的排列方式。温暖的动脉血在流向四肢时,会将热量传递给从四肢回流的冰冷静脉血,从而在抵达末梢之前预热血液,并减少从末梢散失的热量。
增加热量产生:
颤抖(Shivering): 通过肌肉的快速收缩和放松来产生热量。这是一种非自主的反应,可以显著提高代谢率和产热。
非颤抖性产热(Nonshivering Thermogenesis, NST): 一些动物(特别是幼体和冬眠动物)可以通过棕色脂肪组织(Brown Adipose Tissue, BAT)来产热。棕色脂肪富含线粒体,可以通过分解脂肪酸产生大量热量,而不伴随肌肉收缩。
降低代谢率:
冬眠(Hibernation)/休眠(Torpor): 一些动物在极度寒冷的环境中会进入一种生理状态,显著降低体温、心率、呼吸频率和代谢率,以减少能量消耗,从而避免失温。
降低活动量: 减少不必要的活动,以降低能量消耗和热量散失。

2. 行为机制:
寻找庇护所: 躲避风雪,寻找洞穴、灌木丛、树洞、冰洞等可以抵御风雨侵袭的地方。例如,鸟类会钻进茂密的树叶或树洞中,哺乳动物会利用天然洞穴或自己挖掘的巢穴。
聚集取暖: 一些动物会挤在一起,通过身体接触来共享体温,减少个体热量散失。例如,企鹅会形成紧密的群体(Huddle)来抵御南极的严寒。
改变姿势: 缩成一团,将头部藏在身体下方,减少暴露的体表面积。
改变活动时间: 在一天中较温暖的时段活动,避免在最寒冷的时候外出。
储藏食物: 在温暖的季节储存食物,以便在食物匮乏的冬季有足够的能量维持生命活动和体温。

三、 哪些动物更容易失温?

虽然动物有各种保护机制,但并非所有动物都能在恶劣天气中幸免:

1. 幼体: 幼年动物通常体型较小,体表面积与体积比大,更容易失温。它们的隔热能力(皮毛、脂肪)尚未发育完全,新陈代谢产热能力也可能不足。例如,刚出生的幼鸟、幼兽更容易在寒冷天气中死亡。
2. 体型小的动物: 与大型动物相比,体型小的动物更容易失温,因为它们的体表面积相对于其体积更大,热量散失更快。例如,小型啮齿动物、小型鸟类。
3. 非适应寒冷环境的动物: 那些原生于温暖地区、未进化出适应寒冷环境生理和行为机制的动物,在遭遇突发的寒潮或恶劣天气时,失温的风险极高。例如,在寒潮来临时,南方地区可能出现不适应的动物(如爬行动物、两栖动物)因低温死亡的情况。
4. 病弱或受伤的动物: 身体虚弱、受伤或患病的动物,其生理机能受损,可能无法产生足够的热量或有效地调节体温,因此更容易失温。
5. 食物匮乏的动物: 如果动物在恶劣天气来临前缺乏足够的食物,其能量储备不足,无法维持正常的新陈代谢和产热,失温的风险会大大增加。
6. 被困或行动受限的动物: 被困在开阔地带、水里,或行动受限的动物,无法找到庇护所或采取适当的保暖行为,更容易遭受失温的威胁。

四、 恶劣天气对动物失温的影响实例

寒潮和暴风雪: 导致大规模的鸟类、小型哺乳动物死亡,特别是那些未能及时迁徙到温暖地区的。
冷雨(尤其是在温暖季节): 对于身上覆盖厚毛的动物来说,冷雨会使其毛发湿透,隔热效果急剧下降,导致体温快速下降。
融冰期(Thaw): 并非所有动物都适应突然的温度变化。一些在冬季进入休眠状态的动物,如果过早苏醒或遭遇突发的寒冷天气,也可能面临失温的风险。
海洋生物: 尽管海洋本身具有一定的保温作用,但极地的海洋哺乳动物(如海豹、鲸鱼)也需要厚厚的脂肪层来抵御极寒。而一些不适应寒冷海水的物种,如果被卷入寒冷的水域,也会面临失温的危险。

五、 结论

简而言之,动物在遇到恶劣天气时,确实可能失温。 它们并非“不会”失温,而是具有一系列复杂的生理和行为适应机制来努力避免失温。然而,这些机制并非万能的。当恶劣天气的强度、持续时间超过了动物的适应能力,或者动物自身因为幼小、虚弱、食物不足等原因无法有效应对时,失温就会发生,并可能导致死亡。

大自然是一个充满挑战的环境,动物必须不断地适应并应对各种恶劣条件,才能生存繁衍。恶劣天气是其中一个重要的考验。

网友意见

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简单地说,




首先有请我国互联网表情包界两大神兽:天圆地方


这位是天圆:


这位是地方:


至于两位为什么长得这么魔性,主要是因为,当网红那是后来的事情,没有互联网的时候人家就是天圆地方了。我在西藏混的时候与天圆地方两位都有过广泛接触,包括但是不限于追逐、骚扰、rua,两位脾气秉性不一样,天圆主要是胆小怕事隐忍不发,遇事第一反应就是钻洞;地方则多少有点缺根筋,刚愎自用自以为是,它看不到你了就以为已经摆脱了你,大大咧咧的抓高原鼠兔去,然后被突然出现的你吓得屁滚尿流的,一头钻进洞里。


天气寒冷的地方,动物们普遍都长得圆滚滚的,从个头最小的麻雀,到个头挺大的棕熊,还有凌驾于这一切的龙牙先森

这基本上就涵盖了野生动物遇到恶劣天气的几种情况了:扛得住的和扛不住的




动物在野外都是有适应性演化的,简而言之就是“会轻易失温的都冻死了,有保护措施的都活下来了”。比如天圆地方两位,它们的适应性演化就是厚厚的毛发、多层绒毛和打洞,其它还有皮下脂肪啊、高频震颤啊等等手段应付低温。实际上这些措施在我们人类身上也还有残留只不过已经退化了很多很多了,比如冷了你的立毛肌会把寒毛竖起来,太冷了会发抖震颤,就是演化残留。


当然了“地方”并不会打洞,但是它会抢别人的洞啊。

这是藏狐正在抢一只喜马拉雅旱獭的洞穴。


如果有一种动物的不同种、属,分别生活在气候温和的地方与气候恶劣的地方,这种对比就十分的明显了。

这是三只“雪鸡”,可见其毛色伪装效果非常好,仔细看还能发现其羽毛闭合极其紧密。它们是雉科鸟类里面生活海拔最高的一种,一般生活在3000米到6000米海拔之间,可见于高山灌丛带、高山草甸带、高寒荒漠带一直到雪线附近,栖息地一般位于高山流石滩内部,肉食动物很难到达这种犄角旮旯的地方。

当然它们在你龙牙哥面前是无法遁形的。


同样是雉科,生活在气候温和的地方的完全不是这副低调的样子,显得格外的张牙舞爪,传承了鸟类一贯花花绿绿的画风,比如大家都最喜欢(吃)的鸟类,咯咯哒。


长得就是一副“你快来吃我啊”的样子,适合油炸、清炖、红烧、白斩、黄焖。


可见家鸡的羽毛并不闭合,甚至有长长的尾羽,低调?低调个屁!勾搭小母鸡最重要。

同样作为走禽,高原上的雪鸡羽毛就紧密闭合,平原上的家鸡就张牙舞爪,就是一种气候适应性演化。闭合的羽毛可以非常好的防风,大羽毛在外层闭合,冷风吹不进去,而里面的绒毛则起到保持体温的作用。鸡乃至于大多数鸟类的体温都非常高,有些鸟类的体温甚至高达40度,所以你去摸老母鸡的翅膀下面会感觉烫,而把鸡蛋给你孵小鸡,鸡蛋坏掉的可能性比老母鸡孵蛋要高得多,就是这么个原因。为了保持体温,高原鸟类想了很多很多办法,雪鸡的这个办法只是一种。


还有一种体型更小的高原鸟类叫做“雪雀”,连毛带肉还没有你的小拳拳那么大,按理说在高原气候里面极其容易冻死,但是它们居然学会了穴居


当然了,作为一种鸟类,它们不会挖洞,但是高原鼠兔会啊!

这是一位高原鼠兔先森正在出恭

这是它忠诚的朋友雪雀先森正在替它警戒


鼠兔和雪雀有着神奇的合作关系,雪雀为鼠兔提供危险警报,鼠兔则允许雪雀使用它们的洞穴。鼠兔在愉快的啃草、交配、发呆、出恭的时候不一定能够随时注意到周围的动静,尤其是其天敌“地方”先森非常善于匍匐前进偷偷接近然后突然一口叼走它们当午餐。

一位正在低姿匍匐前进的“地方”先森。


这是个很要命的事情,你也不想正在愉快的交配的时候,突然就被一个方脸大汉叼去吃了,对吧?但是这种情况你需要“站得高看得远”,鼠兔们的个子确实比较矮小,很难胜任这个工作。雪雀不一样,它会飞,稍微蹦跶几下就能看见低姿匍匐前进的方脸大狐狸。


于是这种合作关系就达成了,雪雀体型非常小,非常容易失温,因为要飞,也不大可能学习雪鸡那样把羽毛闭合得紧紧的。在遇到极端恶劣天气的时候,就可以躲到鼠兔们温暖干燥的洞穴里面躲避。鼠兔们也获得了动物界很难得的“空中预警机”,从二维战场感知能力直接提升为三维立体感知。





另外有一些野生动物有独特的防止失温手段:高频震颤


蜂鸟是所有鸟类里面体型最小的一种,体温却格外的高,为了达到这么高的体温它们必须要以非常高的频率扇动翅膀,代价就是寿命极短。


这是正儿八经的“取暖基本靠抖”。




总之,野生动物防止失温有三层防御措施:


第一层是日常御寒,体型、羽毛、皮毛、皮下脂肪维持体温;


第二层是躲避,洞穴、岩缝这些犄角旮旯的地方;


第三层是应急措施,哆嗦哆嗦看还能挽救一下不;


三层防御都被击穿,那就实在是没办法了,除了失温冻死确实也没有别的路走。


野外的世界是残酷的,三层措施都被击穿也不是没有,而是很常见。在极端天气下突然失温,在野外是非常常见的事情,经常可以在强对流天气下看到鸟类被冻死的,比如冰雹、雷暴、下击暴流等等都有可能导致飞行中的鸟类突然失温。


你在野外看到那种身上明显没有伤痕却掉在地上的鸟类,有可能就是突然失温死掉的,当然也有可能是禽流感导致的死亡,不建议直接接触。


陆生动物、鱼类、水生哺乳动物都有“冻死”的,完全冻结的情况下,冷血动物一样会“冻”死,实际上是细胞液结冰导致细胞破裂引起的多器官衰竭。


通常来说单纯的“恶劣”天气还好,动物有反应时间,该躲避的躲避,该钻洞的钻洞。其实最怕的是突如其来的急剧天气变化,气温骤降、大风伴随强降水等等,很多动物都有可能来不及采取措施就失温了。


大自然很美丽,但是也是残酷无情的。

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取决于动物生活的环境和体型,体型越小的动物越容易失温。哺乳动物的低体温症和人相似,会表现出颤抖、无精打采、嗜睡、肌肉僵硬、低血压、呼吸浅等典型症状。

陆生动物的热量流失有四种基本机制:

  • 热量从体表传给流经动物的空气;
  • 热量从动物体表传给直接接触的土石、冰雪等;
  • 动物发出红外线而散失热量;
  • 动物皮肤表面或呼吸道中的水分带着热量散入空气中。

在形状相似时,动物的体型越大,单位体重的散热越慢。非洲草原上的大象被夜间下雨淋湿并不会失温,同一片草原上的小型啮齿类被夜间下雨淋湿毛皮之后若不赶快找个掩蔽并抖掉身上的水,就很可能死于失温——老鼠等啮齿类能很好地游泳,从水里出来后失温的风险比直接被水淹死更大。

对猫狗来说,身体核心温度降至 34.4 摄氏度以下就会影响体温调节机制,让动物停止颤抖,外周血管扩张、身体产热减少、下丘脑对体温过低的反应紊乱,造成进一步失温;身体核心温度降到 31.1 摄氏度以下会导致神经系统停止调节体温,动物有概率死于心脏骤停;身体核心温度降到 28 摄氏度以下会让心脏骤停概率明显上升。

暴风雪之类伴有低气温的恶劣天气可以杀死大部分没有掩蔽的陆生小型动物。

生活在水中、地下、宿主体内的动物在这方面比生活在地表的动物安全,水、土石、宿主的身体可以大大延缓热量的散失,并物理阻挡多种恶劣天气。

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