Jak to robią, że nie marzną? Ptasie sposoby na mróz

Spis treści

1. Czy ptaki odczuwają zimno? – mechanizmy przetrwania
2. Pióra – indykator zdrowia i wyjątkowy substrat izolacyjny
3. Dlaczego ptaką nie marzną stopy jak u ludzi?
4. Jak ptaki walczą z zimnem – ciepło w liczbach

Zima to trudny czas dla ptaków – niskie temperatury i brak jedzenia grożą ich życiu. Dla małych ptaków noc bez schronienia może oznaczać śmierć. Mimo tego potrafią doskonale sobie radzić. Dzięki wyjątkowej budowie piór oraz specjalnym mechanizmom termoregulacji mogą przeżyć zarówno upały powyżej 40°C, jak i mrozy sięgające −40°C. Potrafią znaleźć schronienie w różnych miejscach, tulą się do siebie i stroszą pióra, żeby zatrzymać ciepło. Oto ptasie tajemnice na zimowe przetrwanie.

Czy ptaki odczuwają zimno? – mechanizmy przetrwania

Ptaki są zwierzętami stałocieplnymi, co oznacza, że utrzymują stałą temperaturę ciała niezależnie od warunków otoczenia. U większości gatunków wynosi ona ok. 41°C, choć u niektórych może sięgać nawet 44°C. Skóra ptaków pokryta jest piórami, które pełnią wiele istotnych funkcji – jedną z najważniejszych jest termoizolacja, chroniąca organizm przed utratą ciepła.

Dzięki złożonym mechanizmom adaptacyjnym – fizjologicznym, morfologicznym i behawioralnym, ptaki zasiedliły niemal wszystkie środowiska na Ziemi. Na przykład gatunki pustynne są zdolne żyć i rozmnażać się w miejscach, gdzie temperatura otoczenia może przewyższać ich własną temperaturę ciała. Z kolei ptaki stref umiarkowanych muszą stawiać czoła bardzo niskim temperaturą zimą, które mogą być nawet o 80°C niższe od ich temperatury ciała.

Pióra – indykator zdrowia i wyjątkowy substrat izolacyjny

Pióra są jedną z charakterystycznych cech ptaków. Umożliwiają im nie tylko latanie, lecz także zapewniają izolację termiczną, dzięki której chronią organizm przed wychłodzeniem oraz przegrzaniem. Są zbudowane z keratyny – tej samej substancji, co ludzkie włosy i paznokcie. W rzeczywistości pióra wyewoluowały najpierw jako ochrona przed utratą ciepła, zanim zaczęły pełnić funkcję lotu.

Przyglądając się ptakom uważnie, można zauważyć, jak nastroszają swoje niezwykle gęste pióra, zatrzymując warstwę powietrza – to to jest jak noszenie na sobie puchowej kurtki. Puch z gniazd edredonów od dawna jest wykorzystywany do produkcji kurtek i pościeli ze względu na swoje wyjątkowe właściwości izolacyjne.

Brak gruczołów potowych u ptaków sprawia, że się nie pocą. Podczas upałów pozbywają się nadmiaru ciepła poprzez otwieranie dziobów (tzw. ziajanie). Posiadają także gruczoł kuprowy u nasady ogona, który wytwarza oleistą wydzielinę. Ptak musi rozprowadzić ją po całym ciele, by zapewnić piórom wodoodporność, co chroni przed nadmierną utratą ciepła w kontakcie z wodą.

Kaczki i inne ptaki wodne poświęcają dużo czasu, wysiłku i energii, by utrzymać wodoodporność piór. Za każdym razem, gdy pada deszcz, muszą zużyć więcej energii i czasu, aby pozostać ciepłymi, suchymi i zdrowymi. U pingwinów pióra są bardzo gęsto upakowane, co minimalizuje tarcie i zawirowania w wodzie, ułatwiając im pływanie, a także zatrzymuje warstwę powietrza blisko skóry. Działa to jak izolator, utrzymując ptaki w cieple nawet w bardzo niskich temperaturach.

Dlaczego ptaką nie marzną stopy jak u ludzi?

Ptakom stojącym na lodzie lub w lodowatej wodzie, nie marzną stopy dzięki unikalnym przystosowaniom. Najważniejszym z nich jest system przeciwprądowej wymiany ciepła, który polega na bliskim ułożeniu tętnic i żył nóg. Ciepła krew tętnicza płynąca do stóp ogrzewa zimną krew żylną powracającą do ciała. Dzięki temu do stóp dociera już schłodzona krew, a krew wracająca do organizmu jest wstępnie ogrzana.

Stopy ptaków wytrzymują niskie temperatury bez uszkodzeń, ponieważ składają się głównie ze ścięgien i kości, a nie z mięśni czy tkanek nerwowych. U ludzi system wymiany przeciwprądowej nie chroni stóp przed odmrożeniami. Ponadto, szybkie krążenie krwi u ptaków zapobiega zamarzaniu krwi w stopach.

Badania wykazały, że ptaki takie jak edredony (Somateria mollissima) oraz śnieguły (Plectrophenax nivalis) mają w stopach niewiele receptorów bólu. Mimo że ich stopy są zimne, nie odczuwają silnego dyskomfortu, co umożliwia im przetrwanie w niskich temperaturach. Kończyny pingwinów cesarskich (Aptenodytes forsteri) mają stały kontakt z lodem i śniegiem o temperaturach sięgających do −40°C. Brak odmrożeń jest efektem skutecznego mechanizmu termoregulacji − przeciwprądowego wymiennika ciepła.

Jak ptaki walczą z zimnem – ciepło w liczbach

W 1969 roku w Norfolk (Wyspy Brytyjskie) podczas zimy w jednej z budek lęgowych dla ptaków odnotowano rekordową grupę strzyżyków (Troglodytes troglodytes) – aż 61 osobników nocujących razem. Kiedy nadchodzą mroźne noce, ptaki te rezygnują z naturalnej agresywności i łączą się w grupy, by wspólnie dzielić ciepło. W ograniczonej przestrzeni budki lęgowej ptaki przyjmują charakterystyczną pozycję – siadają na sobie wzajemnie, głowami skierowane do środka, a ogonami ku wejściu budki.

W Polsce natomiast mysikróliki (Regulus regulus), najmniejsze ptaki Europy ważące zaledwie ok. 5 gramów, tulą się do siebie w gąszczu igliwia w mroźne noce. Jak podaje w książce „Zimowy świat” Bernd Heinrich, profesor biologii z Uniwersytetu Vermont (USA), mysikróliki wewnątrz grupy wtulają głowy w ramiona, tak że ich dzioby sterczą do góry, podczas gdy ptaki na brzegu chowają głowy pod skrzydła. Mysikróliki rozpoznają członków rodziny po głosie i chętniej tulą się do bliskich niż do obcych.

Ta strategia generuje ciepło przez bezpośredni kontakt. Badania pokazują, że nawet dwa tulące się ptaki oszczędzają dużo energii i mają większą szansę przetrwać zimową noc. Mysikróliki zbierają się w jednym miejscu dzięki kontaktom głosowym. Utrata jednego lub kilku członków grupy może jednak narażać pozostałe ptaki na zamarznięcie w chłodne noce, zwłaszcza po słabym dniu żerowania.

Źródła: zpe.gov.pl, allaboutbirds.org, britannica.com

Nasz autor

Aleksander Kusznir

Pasjonat ptaków, fotograf i edukator przyrodniczy. Dziennikarz współpracujący z National-Geographic.pl. Najczęściej z pasją opisuje naturę – zarówno naszą polską, jak i z odległych zakątków świata. Inspirują go podróże, nowe doświadczenia i pyszna kawa.