V-ați întrebat vreodată cum pot trăi animalele într-un mediu ostil al deșertului? Apa, atât de necesară proceselor de viață, este deseori puțină. Temperaturile, care variază de la îngheț la mult peste 38 ° C, fac din menținerea unei temperaturi corporale sigure o provocare constantă. Adăugați la aceasta captura-22 a supraviețuirii în deșert: nevoia de apă a unui organism crește pe măsură ce temperatura crește - apa disponibilă scade de obicei cu cât devine mai fierbinte. Acest lucru ar putea părea o situație imposibilă, totuși, așa cum vom vedea, păsările și mamiferele din deșert au dezvoltat multe strategii adaptative pentru a face față temperaturilor extreme și a apei limitate.

adaptări

Strategia principală pentru a face față temperaturilor ridicate ale deșertului este evitarea - multe mamifere evită pur și simplu temperaturile ridicate din timpul zilei, fiind nocturne sau crepusculare (active în amurg sau în zori). Un bobcat, de exemplu, este de obicei cel mai activ la amurg și în zori; o javelină nu este activă niciodată în timpul zilei vara, dar poate fi iarna. Chiar și păsările active în ziua sunt cele mai active în zori mai reci. Multe mamifere, cum ar fi ringtail sau șobolani cangur, nu sunt niciodată active în timpul zilei.

Microclimatele și vizuinele

O altă strategie de evitare este de a căuta un microclimat răcoros. Un cactus poate pur și simplu să se odihnească liniștit la umbra unui jojoba; un șoim de prerie se va cuibări pe o margine a unei stânci reci orientate spre nord și va evita fața sudică fierbinte. O crăpătură rece și adâncă în fața stâncii poate fi refugiul în timpul zilei al unui liliac palid, în timp ce o coadă inelară doarme ziua într-un amestec de pietre la baza stâncii.

Unele mamifere își creează propriile microclimate. Un șobolan de lemn cu gât alb (sau șobolan de pachet) construiește o groapă făcută din articulații de gunoi-cholla de deșert, tampoane de pere, bastoane și pietre - într-un grup de cactus de pere. Arată puțin ca o grămadă de gunoi și poate avea o înălțime de trei metri și o latură de opt metri. În partea de jos a acestei grămezi se află o serie de tuneluri care duc la un cuib de fibre moi de plante. Șobolanul pachet își petrece ziua în cuibul moale, oarecum izolat de o temperatură exterioară a aerului care poate fi de 110 ° F (43 ° C), cu o temperatură a solului de 71 ° C (160 ° F).

Orice mamifer mic sapă vizuini în solul deșertului. Mediul vizuinelor este mult mai moderat decât temperatura suprafeței, care poate avea o fluctuație anuală între 15 ° F (9,5 ° C) și 160 ° F (71 ° C). Multe rozătoare din deșert petrec întreaga zi în mediul blând al unei vizuini. (Șobolanul cangur al lui Merriam, de exemplu, se va aventura pe suprafața deșertului mai puțin de o oră în fiecare noapte!) Veverițele antilope cu coadă albă sunt rozătoare diurne care se hrănesc pentru perioade scurte pe suprafața fierbinte a deșertului din timpul zilei. În timp ce caută semințe, fructe și insecte, corpurile lor de dimensiuni ciudate se încălzesc, chiar dacă cozile lor stufoase atârnă ca umbrele de soare pe spate. Deasupra solului, veverițele pot fi observate adesea apăsându-și burta, cu picioarele întinse, împotriva solului răcoros - sau chiar a țiglelor din curțile suburbane - în locuri umbroase, permițând, se presupune, căldura corpului lor să fie condusă pe pământul rece sau ţiglă. S-a speculat că veverițele folosesc pământul mai rece în vizuini în mod similar atunci când se retrag la ele în zilele toride.

Speculațiile făcute cu zeci de ani în urmă cu privire la comportamentul rozătoarelor din deșert în vizuinele lor și fluctuațiile de temperatură ale rozătoarelor și vizuinelor lor în timpul căldurii verilor din deșert, au căpătat o viață proprie ca „fapte”. vizuini și cuiburi de șobolani care se bazau pe măsurători foarte limitate la cote și condiții mult diferite de cele ale extremelor noastre de deșert. Adevărul este că avem multe de învățat despre toleranțele la temperatură ale acestor animale și despre strategiile lor pentru a evita supraîncălzirea. Se speră că cercetările continue și viitoare, asistate de tehnologia modernă, ne vor oferi răspunsuri mai complete.

Mamiferele mari nu se vizionează pentru a scăpa de căldura din deșert. Kit vulpea, cu toate acestea, este excepția. Spre deosebire de orice alt canid nord-american, vulpea kit folosește vizuini pe tot parcursul anului. Burrows îl ajută să prospere în văile deșertice calde și uscate - un mediu prea provocator pentru alte canide. Alte mamifere mari, cum ar fi oile mari și căprioarele, caută pete umbroase în timpul zilei și rămân inactive. Mărimea corpului mare are de fapt avantajele sale în mediul fierbinte al deșertului: un corp mare se încălzește mai lent decât un corp mic. Acest fenomen se numește inerție termică. S-ar putea să câștige suficient timp pentru a trece printr-o zi de vară plictisitoare.

Conducerea și radiația căldurii

Păsările sau mamiferele pot conduce căldura din corpul lor către mediu prin scăderea valorii izolatoare a penelor sau blănii. Într-o zi fierbinte, un zdrobitor cu bile curbate își îmblânzește penele, ceea ce creează un strat izolator mai subțire. Coiotii își pierd hainele groase de iarnă la sfârșitul primăverii; paltoanele lor de la începutul verii sunt relativ subțiri. O oaie bighorn își varsă, de asemenea, haina de iarnă în primăvară, dar o varsă în etape. În timpul căldurii din iunie, burtica și părțile umbrite ale picioarelor sunt vărsate mai întâi, oferind o zonă din care să piardă căldura corpului; spatele, totuși, rămâne acoperit cu blană groasă de lână care izolează și umbre oile bighorn de soarele fierbinte de deasupra.

Păsările au unele avantaje față de mamifere în tratarea căldurii. Temperatura corporală normală a păsărilor este în general mai mare decât cea a mamiferelor. Această temperatură corporală mai ridicată înseamnă că prepelița unui Gambel, de exemplu, cu o temperatură corporală de 107 ° F (42 ° C), poate continua să conducă căldura în aer până când temperatura ambiantă atinge 107 ° F. (Un coiot, prin comparație, are o temperatură corporală de 102 ° F.) De asemenea, prin dilatarea vaselor de sânge care merg către picioarele sale solzoase, o pasăre poate arunca excesul de căldură corporală în mediu. Temperatura piciorului unei păsări poate crește 9,5 ° C (15 ° F) după dilatarea vaselor de sânge. Astfel, o pasăre fierbinte își împrăștie penele și se ridică pentru a-și expune picioarele în aer. Mamiferele au și ele „radiatoare”. Urechile lungi ale unui iepure pot transfera excesul de căldură în aer prin dilatarea vaselor de sânge în ureche. Acest lucru funcționează cel mai bine atunci când temperatura aerului este sub temperatura normală a corpului jackrabbitului (104 ° F/40 ° C) sau după ce jackrabbitul a fost activ.

Răcire prin evaporare

Metoda principală de răcire a unei păsări fierbinți sau a unui mamifer este prin răcirea prin evaporare. Pe măsură ce apa se evaporă de pe o suprafață, aceasta răcește acea suprafață. Când un coiot pantalonii, acesta mișcă ritmic aerul pe suprafețele umede ale gurii, gâtului și limbii. Apa este evaporată și aceste suprafețe sunt răcite. Vase de sânge dilatate abundente se află lângă aceste suprafețe și sunt răcite de acestea. Sângele răcit rezultat este apoi circulat pe tot corpul. O bufniță fierbinte va bate pielea slăbită sub gât pentru a muta aer peste cavitatea gurii. Aceasta se numește fluturare gulară și obține același rezultat ca și gâfâitul. Gâfâitul și fluturarea gulară sunt mișcări eficiente din punct de vedere energetic, care produc singure foarte puțină căldură.

Creierele sunt foarte sensibile la căldură. La oi, și la membri sau la familiile de câini și pisici, răcirea prin evaporare a pasajelor nazale are ca rezultat răcirea unei rețele speciale de vase de sânge către creier. Creierul unui câine care exercită, de exemplu, este mai răcoros decât restul corpului său.

Vulturii folosesc răcirea prin evaporare într-un mod interesant. Un vultur urinează pe picioare dacă temperaturile din timpul zilei depășesc 21 ° C (70 ° F). Urina se va evapora, răcind picioarele și extragând mai multă căldură din corpul vulturului fierbinte. De aceea, când temperaturile din timpul zilei sunt în mod constant de aproximativ 70 ° F, picioarele unui vultur sunt albe, dar când temperaturile sunt constant mai mici de 70 ° F, picioarele unui vultur negru sunt gri și picioarele unui vultur de curcan sunt roșii.

Veniturile din apă și cheltuielile cu apa

Păsările și mamiferele au o mare nevoie de apă. Apa servește ca mediu de transport de bază pentru nutrienți și este mediu pentru diluarea și îndepărtarea deșeurilor corporale. Apa funcționează în majoritatea reacțiilor chimice ale procesului viu și, după cum am văzut, apa este agentul de răcire principal al organismului.

Actul de echilibrare a bugetului de apă al animalelor din deșert a fost comparat cu echilibrarea unui cont bancar: există venituri de apă și cheltuieli cu apa. Nu este surprinzător că este întotdeauna un buget restrâns pentru animalele din deșert. Apa stocată este în general limitată la ceea ce poate fi plasat în intestin sau cultură. Datoriile nu sunt tolerate. O pierdere de 10-15% din greutatea corporală din cauza pierderii de apă poate afecta capacitatea unui animal de a se recupera; o pierdere de 20% înseamnă adesea moartea. Pierderea apei se poate întâmpla rapid într-o zi fierbinte în deșert, de la unu la doi litri pe oră la om.

Care sunt sursele de venituri din apă și cheltuielile cu apa?

Venitul din apă poate proveni din trei surse:

  • Apă gratuită (de exemplu, un bighorn bea la o gaură de apă)
  • Apa din alimente, de exemplu, un Phainopepla mănâncă o boabe de vasc suculent)
  • Apa de oxidare (apa produsă de toate animalele atunci când metabolizează alimentele)

Cheltuielile cu apa pot proveni din:

  • Răcire prin evaporare
  • Diluarea și excreția deșeurilor toxice din corp
  • Fecale
  • Ouă sau lapte

Alte rozătoare care nu au acces regulat la apă gratuită consumă animale suculente și plante suculente și fructele lor. Șobolanii și șoarecii cactus sunt exemple bune ale acestei strategii de hrănire. În timpul lunii iunie, cea mai uscată lună a anului, șobolanii pachet pot supraviețui cu cholla și ficat; șoarecii cactus pot supraviețui cu fructe și insecte cactus. Există multe alte animale în afară de rozătoare care își iau cea mai mare parte din apă din alimente. Bufnițele elfe supraviețuiesc cu katidide și scorpioni. Pronghornii pot supraviețui pe apă în fructele cholla. Vulpile kit își pot satisface nevoile de apă cu apa din dieta lor de șobolani, șoareci și iepuri cangur, împreună cu cantități mici de material vegetal. Alți locuitori ai deșertului, cum ar fi coioții, căprioarele muli și oile cu vârste mari, necesită periodic apă gratuită. De fapt, razele lor de acasă se învârt în jurul găurilor de apă. Astfel de animale, inclusiv noi, oamenii, se găsesc numai acolo unde există apă liberă sau unde poate fi transportată.

Oamenii într-un mediu fierbinte și arid

Oamenii sunt fiziologic foarte buni la păstrarea răcorii, dar destul de săraci la conservarea apei. Transpirația este principala metodă de răcire a corpului; evaporarea acestei transpirații din tot corpul răcește pielea goală. Cu toate acestea, în timpul unei zile cu adevărat fierbinți în deșert, un om va pierde până la 12 litri (puțin peste 3 galoane) de apă prin transpirație.

Oamenii au un mecanism special pentru răcirea creierului lor mare: sângele răcit prin evaporarea transpirației de pe față și din cap pătrunde în craniu prin venele minuscule emisare, oferind astfel sânge proaspăt răcit creierului. Acest radiator cranian este unic printre primate.

Poziția verticală și cu două picioare a oamenilor conferă, de asemenea, unele avantaje pentru păstrarea răcorii. Când soarele este direct deasupra capului, doar capul și umerii sunt în plin soare - un animal cu patru picioare are întregul spate, umerii și capul expuși soarelui. Prin urmare, oamenii câștigă mult mai puțină căldură radiantă decât animalele cu patru picioare. De asemenea, stând în poziție verticală, cea mai mare parte a corpului este ridicată deasupra podelei fierbinți din deșert; aceasta înseamnă că rata de câștig de căldură a oamenilor de pe suprafața deșertului este mult mai mică decât cea a patrupedelor. A fi în poziție verticală expune, de asemenea, mai mult din corp la curenții de aer reci, astfel că căldura corpului poate fi pierdută prin convecție.

Goliciunea este, de asemenea, un avantaj. Fără blană izolatoare, căldura se poate pierde mai ușor prin convecție, iar transpirația poate fi mai ușor evaporată. Și acea bucată de păr gros deasupra capului nostru este mai mult decât o simplă decorare - nuanțează capul și creierul său sensibil la căldură de la soare.

Spre deosebire de alte mamifere din deșert, oamenii au venit cu multe adaptări culturale și tehnologice la căldura și ariditatea deșertului. Imaginați-vă într-o zi tipică de vară în deșertul Sonora. Ce tehnici și dispozitive folosiți pentru a vă menține răcoros și hidratat?