寒冷的隆冬,温暖的雪

小夏 社会 更新 2024-01-29

大多数人喜欢雪的原因有很多。

猫咪的理由有点奇怪——雪真的和爱情很像,来的时候再强烈,只要一时不理,就会消失。

所有喜欢雪的人此刻都足够快乐。

在隆冬时节,长时间在户外活动可能会因暴露在寒冷中而受伤甚至死亡,而风会使情况变得更糟。 所以,每个人都被紧紧地包裹起来!

对于动物来说,寒冷是一个真正的问题。 结果,人们进化出了各种手段:绝缘、防冻化学、储存食物、使用身体储备、挤在一起互相取暖等等。

许多动物,如鹿和牛,会长出一层特别厚的皮毛来为冬天做准备。 其他动物,如熊和松鼠,则冬眠。

为了尽可能地摆脱寒冷,他们挖洞,甚至在洞里铺上植物和地衣,以增加隔热效果。 然后它蜷缩起来,减慢呼吸和心率,并关闭大部分大脑活动,大大减少能量使用。

像松鼠这样的小型冬眠者甚至可以将体温降至零——几度。 连续几个月保持这种状态,除了偶尔醒来咀嚼一些预先囤积的种子,然后撒上尿液。

另一方面,雪对北方世界的动物极为重要,因为它在冬季提供了绝缘层,保存了地球自身的热量,使植物和动物能够在寒冷中生存。

许多无脊椎动物甚至可以在雪地中茁壮成长,包括蜘蛛、黄蜂、甲虫、雪蝎蝇和跳跃昆虫等物种,它们在低至-5°C的温度下仍然活跃。

那么植物呢?没有皮毛,没有避风的地方,没有挖洞。 是什么让树木和灌木丛在寒冷的隆冬不至于冻死?

在脑海中哼唱着“白桦林”这首歌,我们带着北方森林的标志性树木之一白桦树,看看植物是如何度过冬天的。

与其他树木一样,白桦树以两种主要方式抵抗寒冷:过冷和冷冻。

首先,据说过冷 – 是指当溶液降至冰点以下但没有杂质启动(成核)冰点过程时会发生什么,因此它保持液态。

像许多其他生长在北纬地区的植物一样,桦树的许多组织都可以过冷。

为了使过冷度能够在环境温度远低于冰点水平时帮助植物不结冰,必须防止成核。 植物通常通过合成特定的糖和蛋白质来抑制成核并保护细胞各种膜系统的完整性。

有趣的是,一些动物物种(尤其是鱼类和昆虫)也发展了这种机制,尽管程度与植物不同。

然后是无助的冰冻——无论桦树多么努力地试图阻止它,一些水仍然会形成冰晶。

通常,冰对活细胞是致命的——这就是为什么冻伤如此危险,甚至可能迫使截肢。 然而,在耐霜冻的植物中,冰不会造成损害。 最常见的是细胞之间。

当水被吸入细胞外的冰晶中时,细胞内通常含水的内部会脱水,使其越来越难以形成致命的冰晶。 当然,植物细胞可以忍受的脱水程度是有限的。 过度脱水是耐霜物种保持冻伤的最常见原因。

更北的桦树种比依赖内部过冷的树种更能承受内部冻结。

当城市中的积雪融化时,它是肮脏和泥泞的,道路两旁的树木被端上了一杯带有融雪剂的毒牛奶

当野外的积雪融化时,晶莹剔透的水滴汇聚成溪流,滋养着大地;

当山川高原上的积雪融化时,化作翻滚的汹涌波澜,生命大河滋养着一切众生。

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