Przystosowania do życia w niskich temperaturach

 

Zwierzęta występujące w Antarktyce są doskonale przygotowane do życia w skrajnie niekorzystnych warunkach. W trakcie ewolucji wykształciły specyficzne przystosowania umożliwiające im bytowanie w niskich temperaturach oraz wykorzystywanie zasobów tego nieprzyjaznego środowiska.

Foto: NOAA
Pingwin cesarski
 

Mistrzowie adaptacji

 

Pingwin cesarski (Aptenodytes forsteri) jest największym pingwinem - dorasta do 120 cm wysokości i waży ok. 30 kg. Na kontynencie przybywa przez cały rok i nie straszne mu antarktyczne zimy. Najdalej wysunięta na południe kolonia tych ptaków znajduje się zaledwie 1400 km od bieguna. Życie w takich warunkach jest możliwe dzięki następującym adaptacjom:

 

  • Izolacja termiczna z gęsto osadzonych piór i warstwy tłuszczu, pozwalająca im znosić temperatury poniżej -40°C.

  • Modyfikacje układu krwionośnego zapobiegające utracie ciepła. Krew wypływająca z wnętrza organizmu pod skórę oddaje ciepło wychłodzonej krwi wędrującej w odwrotnym kierunku. W ten sposób temperatura krwi w stopach jest niemal równa temperaturze otoczenia, podczas gdy wnętrze organizmu jest stale ciepłe.

  • Niezwykłe zachowania rozrodcze - samica składa jedno jajo w czasie najsroższej antarktycznej zimy. Przejmuje je samiec i wysiaduje, trzymając na łapach i okrywając fałdem brzucha. Dzięki temu jajo ma zapewnioną temperaturę +33°C. Opiekujące się jajami samce zbijają się w zwarte kręgi, chroniąc się wzajemnie przed mrozem. Co jakiś czas zamieniają się miejscami w grupie, aby ptaki stojące na zewnątrz mogły się ogrzać. Przez 115 dni nie jedzą, tracąc połowę wagi ciała. W tym czasie samice intensywnie odżywiają się w wodach otaczających Antarktydę. Wracają w okresie wylęgu piskląt i przejmują nad nimi opiekę. Przez okres 5 miesięcy, niezbędnych do wychowania potomstwa, rodzice na przemian pielęgnują młode i troszczą się o pożywienie.
Foto: Guillaume Dargaud
Kolonia pingwinów cesarskich
  • Opływowy kształt i duża masa ciała oraz skrzydła zmienione w płetwy, umożliwiające sprawne pływanie i nurkowanie, a tym samym efektywne zdobywanie pokarmu w wodach antarktycznych. Pingwiny potrafią bez większego wysiłku osiągać w wodzie prędkość 16 km/h oraz nurkować na głębokość 500 m. Pomocne są w tym dodatkowe przystosowania, pozwalające oszczędzać tlen podczas nurkowania. Gdy pingwin znajduje się pod wodą potrafi spowolnić bicie serca i przemianę materii. Krew zaopatruje wtedy tylko te organy, które pilnie potrzebują tlenu i muszą utrzymać stała temperaturę - serce, oczy i mózg.
Foto: National Geographic
Pingwiny pod wodą
  • Dobrze rozwinięty wzrok, słuch, powonienie oraz zmysł magnetyczny, dzięki którym świetnie orientują się w przestrzeni podczas polowania czy dalekich wędrówek. Pingwiny cesarskie, przemierzające ok. 300 km, aby dotrzeć do otwartego morza, potrafią bezbłędnie odnaleźć drogę powrotną do kolonii lęgowej, nawet w czasie burzy śnieżnej.

 

Foka Weddella (Leptonychotes weddelli) dorasta do 3 m długości i osiąga ciężar 400-500 kg. Całą zimę spędza pod antarktycznym lodem i nie przeszkadza jej niska temperatura wody. Gatunek ten wykształcił wiele przystosowań pozwalających przeżyć w takich warunkach:

 
  • Gruba tkanka tłuszczowa oraz gęsta warstwa włosów, chroniące przed zimnem. Dzięki nim, nawet w zamarzającej wodzie, temperatura ciała foki (mierzona 4 mm pod skórą) stale wynosi 35°C.

Foka Weddella w otworze oddechowym
  • Silne zęby pozwalające przebijać lód i wygryzać otwory niezbędne do oddychania.

  • Opływowy kształt ciała i kończyny przednie zamienione w płetwy, ułatwiające sprawne pływanie i zdobywanie pokarmu.

 

 

  • Duża ilość krwi w stosunku do masy ciała i efektywne przyswajanie tlenu (pięciokrotnie większe niż u człowieka), umożliwiające głębokie nurkowanie (do 720 m) i przebywanie pod wodą nawet 70 minut. Podczas nurkowania działa swoiste przystosowanie - serce zwalnia rytm, a krew przestaje dochodzić do mniej ważnych narządów. Dzięki temu mózg, watroba, nerki i macica są stale bardzo dobrze ukrwione.

  • Dobrze rozwinięte zmysły orientacji w przestrzeni, dzięki którym nawet podczas antarktycznej zimy mogą odnaleźć pod wodą przeręble oddechowe.