気温が下がったときに「犬のように凍える」とは言わないでください。これは犬にとってはちょっと不公平ですね…

北半球の気候は寒くなってきており、暑い気候の中で進化した種である人類は不満を言い始めています。北極や南極に生息する動物は、しばしば -40°C の低温に連続して耐えなければなりません。当然、彼らは暖かく過ごすために特別な方法を必要とします。

一番簡単な方法は、もちろんもっと服を着ることです。動物の毛皮の保冷効果は、主に毛自体の熱伝導率と毛の間の空気によって決まります。ほとんどの毛皮動物の毛は、粗い保護毛と、できるだけ多くの空気を「捕らえる」ことができる細い内側の下毛の 2 つの層で構成されています。トナカイの毛には小さな穴がたくさんあり、断熱プラスチックのフォームのように空気を閉じ込めて、さらに暖かさを高めます。

北東部の人々はミンクを着ることに信念を持っていますが、毛皮にはまだ限界があります。 1つ目は、小動物の毛は長すぎることはできないということです。イタチは極地に生息していますが、その毛皮は寒さを防ぐのに特に効果的ではありません。狩りをするには柔軟性が必要なので、短い毛しか生えません。髪が長すぎると、ダウンジャケットを着た子供のように見え、動きにくい「大きなおだんご」になってしまいます。

2つ目は、綿毛と空気で構成された「保温下着」は、濡れると効果が大幅に低下してしまうことです。アザラシやクジラは、もう一つの「下着」、つまり脂肪の層に頼っています。脂肪層は髪の毛ほど暖かくはありませんが、水に浸かることを恐れず、生存のためのエネルギーを蓄えることができます。北極に生息するホッキョククジラは脂肪層の厚さが最大30センチメートルにもなり、まさに世界で最も太った動物です。

陸上の毛皮で覆われた動物にも、さらされなければならない弱点があります。ホッキョクオオカミやキツネの肉球は毛がなく、熱を発生する体から最も遠い手足の先端に位置しています。足の裏の皮膚には高度に発達した血管網があり、ヒーターのように足の裏に熱を供給します。不思議なことに、彼らは足の温度を体温と同じに調整するのではなく、0℃前後に保っています。人間は手の温度が15℃に達すると非常に寒く感じますが、オオカミの子孫である犬は、足の温度が0℃でも普通に歩くことができます。つまり、「犬のように固まる」というのは犬にとって不公平なのです。

もう一つの重要な部分は呼吸器系です。肺は体内に隠れていますが、外の冷たく乾燥した空気にさらされる必要があります。トナカイの鼻腔は、表面積を増やすために花巻きのように丸まってねじれた組織の薄片で覆われています。空気を吸い込むと、温かい組織によって加熱され、鼻粘膜から蒸発した水分によって加湿されるため、肺を傷つけることなく安全に吸入することができます。

上記の方法はすべて、エネルギー消費を可能な限り増やさずに加熱効果を実現します。北極や南極ではエネルギー（食料）を見つけるのは容易ではありませんが、動物たちはそうせざるを得ない場合、命を守るために温度と引き換えにエネルギーを犠牲にします。この戦略は、特に若い動物によく見られます。若い動物は体が小さいため体温を失いやすく、寒い気候でも毛皮が成体ほど厚くないことが多いためです。

最も簡単な方法は筋肉を震わせることです。これは一般に「寒さによる震え」と呼ばれています。興味深いことに、ライチョウのひなは胸筋を震わせて体を温めます。胸筋は飛翔中の鳥の中で最も大きな筋肉で、かなりの熱を生み出します。

寒さを防ぐより永続的な方法は褐色脂肪組織です。脂肪組織と呼ばれていますが、脂肪はそれほど多く含まれていません。脂肪を素早く分解し（使用する脂肪は主に白色脂肪組織、つまり通常の脂肪です）、発生するエネルギーの90％以上が熱エネルギーに変換されます。したがって、褐色脂肪組織は動物の炉であり、危機的な瞬間に命を救うことができます。若いトナカイ、ジャコウウシ、タテゴトアザラシは、厚い毛皮を着ているにもかかわらず、体温を維持するために熱を生成する褐色脂肪組織を必要とします。トナカイの子の褐色脂肪組織によって消費されるエネルギーは、その総代謝によって消費されるエネルギーの 70% を占めることがあります。

著者: レッドクイーン ポピュラーサイエンスクリエイター

レビュー丨孟賢林 中国野生動物保護協会 教授級シニアエンジニア

黄正明、海南大学教授

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