Dyrenes tilpasninger - forhold over jorden

FIGUR 3-16. Nedkølingskurve for insekter ved kuldetoleranceforsøg. Ved langsom nedkøling kan kropsvæsken underafkøles uden at fryse. Først ved en kritisk lav temperatur, underafkølingspunktet, dannes der iskrystaller, og dyret dør. Samtidig stiger temperaturen brat, til den når kropsvæskens frysepunkt, hvorefter nedkølingen fortsætter.

.

Også for dyrene spiller temperatur og fugtighedsforhold sammen. Ikke mindst i det åbne land kan temperatur og luftfugtighed på dyrenes levesteder nå ekstreme værdier, men det kan være vanskeligt at afgøre, hvilken af de to miljøfaktorer der er den mest kritiske for dyrene. Mange dyr undgår måske varme steder pga. risikoen for udtørring snarere end pga. risikoen for overophedning.

Det gælder dog ikke krybdyrene, hvis skæl yder god beskyttelse mod udtørring. Heller ikke insekterne er særlig udsatte for udtørring pga. et tyndt vokslag, som dækker deres overflade. Dyr, som hovedsagelig lever i fugtige omgivelser, f.eks. padder, mange insektlarver, bænkebidere og dyr knyttet til jordbunden, har derimod ikke udviklet en effektiv beskyttelse mod vandtab og er derfor mere sårbare. sådanne dyr viser sig sjældent frit fremme om dagen, men kan være aktive på jordoverfladen og i vegetationen om natten, når luftfugtigheden er høj.

Adfærd

Almindelig markgræshoppe.

.

FIGUR 3-15. Solbadende markfirben. Firbenet har fladet kroppen ud, så indstrålingen rammer så stor en del af kroppen som muligt.

.

I modsætning til planter har de fleste dyr mulighed for at opsøge steder, hvor temperatur- og fugtighedsforholdene er gunstige, og fjerne sig fra steder, hvor det enten er for varmt, for koldt, for tørt eller for vådt.

På en solskinsdag kan temperaturen på en nøgen jordoverflade i det åbne land komme op over 50 °C, men da temperaturen aftager stærkt med afstanden fra jordoverfladen (figur 3-7), kan små dyr opnå en betydelig afkøling ved at fjerne sig blot få mm fra denne. Det ses bl.a. hos sandspringeren (se Tilpasninger hos strandens og klittens smådyr), der løfter sig op på strakte ben.

Temperaturen falder også, når man bevæger sig nedad i jorden, og det er faktisk endnu mere effektivt at grave sig ned i jorden. Det er en energimæssigt billig temperaturregulering, men der bliver mindre tid til fødesøgning, og dyrenes aktiviteter begrænses til årstider og perioder med optimale temperaturforhold.

En anden form for adfærdsmæssig temperaturregulering er solbadning, som benyttes af mange vekselvarme dyr, hvis kropstemperatur på denne måde kan blive langt højere end omgivelsernes. Især om morgenen optager solbadning megen tid. Hos almindelig markgræshoppe (Chorthippus brunneus) kan kropstemperaturen på en solrig sensommerdag være 8-10 grader højere end luftens. Derimod er der ikke forskel på kroppens og omgivelsernes temperatur på en overskyet dag. Det er karakteristisk, at dyrene under solbadningen eksponerer kroppen så godt som muligt til Solen, f.eks. ved at placere den vinkelret på indstrålingen, ved at brede vingerne ud, som man ofte ser det hos sommerfugle, eller ved at gøre kroppen flad, som det ses hos markfirbenet og andre krybdyr (figur 3-15).

At solbadning virkelig har betydning for de vekselvarme dyr, er vist ved engelske forsøg med almindelig markgræshoppe. Dyr, der blev udsat for varmestråling fra elpærer svarende til påvirkningen i naturen, udviklede sig betydeligt hurtigere, og de producerede langt flere æg end dyr, som ikke fik varmestråling.

Ved lave temperaturer går de fleste biologiske processer langsomt. Vekselvarme dyr bliver gradvis mindre aktive ved faldende temperatur, fordi deres kropstemperatur følger omgivelsernes. Til sidst indtræder kuldelammelse, men det varierer fra art til art, ved hvilken temperatur det sker. Adskillige hvirvelløse dyr, f.eks. forskellige arter af edderkopper, insekter og mikroleddyr som springhaler og mider, kan fortsat bevæge sig omkring ved temperaturer nær eller endog lidt under frysepunktet.

Vekselvarme dyr kan beskytte sig mod temperaturer under frysepunktet ved at opsøge frostfrie opholdssteder inden vinterens komme. Denne reaktion på kulde finder man f.eks. hos krybdyr og regnorme, der overvintrer så dybt i jorden, at de er sikret mod frost. Dagsommerfugle som nældens takvinge (Aglais urticae) og dagpåfugleøje (Inachis io), der overvintrer som voksne, søger om efteråret ind i kældre eller andre beskyttede steder.

I modsætning til de vekselvarme dyr opretholder de ensvarme dyr, fugle og pattedyr, en konstant kropstemperatur året rundt. De kræver imidlertid meget energi i kolde perioder, selv om hår og fjer holder på et isolerende lag af stillestående luft, så varmetabet nedsættes. Derfor er det også for de ensvarme dyr vigtigt at søge beskyttelse mod kulde og vind. Jo mindre dyrene er, desto mere udsatte er de for varmetab, fordi de har en stor overflade i forhold til deres rumfang. Mus og spidsmus færdes sjældent på overfladen ved lave temperaturer, men opholder sig i gange under jorden eller på grænsen mellem jord og sne.

Fysiologiske tilpasninger

Klimaet i det åbne land betyder, at de fleste vekselvarme dyr om vinteren risikerer at blive nedkølet under frysepunktet. Derfor må de have fysiologiske tilpasninger, som kan sikre deres overlevelse ved så lave temperaturer. Modstandsdygtighed mod frost er oftest knyttet til et bestemt udviklingsstadium. Mange insektarter overvintrer som æg eller pupper. Disse stadier tåler bedre de lave temperaturer end larver og voksne og er tillige godt beskyttet mod udtørring. Der er dog også eksempler på, at overvintringen sker i ungdoms- eller voksenstadiet.

Uanset hvilket udviklingsstadium der overvintrer, går dyrene ofte over i en særlig dvaletilstand, der kaldes diapause. Det er en tilstand med nedsat stofskifte og forøget tolerance over for ugunstige miljøpåvirkninger. Diapausens start og afslutning afhænger ikke af de kritiske miljøfaktorer, men er ofte kontrolleret af daglængden. På den måde sikres det, at dyret allerede er i diapause, inden de ugunstige forhold indtræffer. Diapausen kan endvidere have en vigtig funktion ved at synkronisere dyrenes aktivitet med årstiderne, så f.eks. en insektlarves udvikling kommer til at passe med den periode, hvor foderplanten er bedst egnet som føde.

Der er flere forskellige fysiologiske strategier til beskyttelse mod frost. Nogle dyr kan tåle, at deres kropsvæske fryser, blot det sker langsomt og kontrolleret, så cellernes indre ikke fryser eller skades af iskrystaller i kropsvæsken. En sådan frysetolerance kendes hos arter af rundorme, regnorme, insekter og padder. Mange andre arter blandt insekter, springhaler, edderkopper og mider kan ikke tåle, at deres kropsvæske fryser. At de alligevel tåler lave temperaturer skyldes, at kropsvæsken kan underafkøles betydeligt under vands normale frysepunkt, uden at der dannes iskrystaller. Først når temperaturen falder til en kritisk lav værdi, underafkølingspunktet, sker krystalliseringen pludselig under en vis varmeudvikling, og dyret dør (figur 3-16). Ved hvilken temperatur det sker, varierer fra art til art og med årstiden. Om sommeren ligger underafkølingspunktet relativt højt, men hvis dyret langsomt vænnes til lavere temperaturer, som det sker om efteråret, sænkes underafkølingspunktet.

Mange leddyr kan tåle temperaturer ned til mellem -30 og -40 °C, før de dør. Det skyldes, at dyrene, inden de udsættes for de lave temperaturer, afgiver væske, så koncentrationen af opløste stoffer stiger i den tilbageværende kropsvæske. Desuden produceres glycerol og andre frysepunktsænkende stoffer, der virker som regulær frostvæske. Det lave frysepunkt forudsætter, at der ikke i dyrets kropsvæske er partikler, som kan danne udgangspunkt for dannelse af iskrystaller, hvorved frysepunktet sænkes. Derfor op hører dyrene med at æde og tømmer tarmen, før vinteren sætter ind.

En tredje fysiologisk strategi til at overleve særlig lave temperaturer består i en „beskyttende udtørring“, hvor dyrene overlever perioder med stærk frost i næsten fuldstændig udtørret tilstand (figur 3-17). Det forudsætter en tynd hud, som tillader hurtig udveksling af vand med omgivelserne, og er foreløbig fundet hos springhaler og hos kokoner med fostre af en regnorm, mosormen Dendrobaena octaedra.

Afsnittet fortsætter efter boksen.

Boks

FIGUR 3-17 (a). Springhalen Onychiurus arcticus fra Svalbard i normal tilstand.

.

FIGUR 3-17 (b). Springhalen Onychiurus arcticus fra Svalbard i udtørret tilstand. Dyret overlever stærk frost i den udtørrede tilstand.

.
FIGUR 3-17. Springhalen Onychiurus arcticus fra Svalbard i normal og udtørret tilstand. Dyret overlever stærk frost i den udtørrede tilstand. Foto: M. Holmstrup.

Afsnit fortsætter her.

Endelig er den helt udtørrede tilstand, anabiose, også en effektiv beskyttelse mod ekstremt lave temperaturer. Den kendes fra helt små dyr som protozoer, hjuldyr og rundorme og omtales nærmere i Jordbundsdyrenes tilpasninger.

Som nævnt i forrige afsnit opretholder de ensvarme dyr normalt en konstant kropstemperatur uanset omverdenens temperatur. Dyrene får herved mulighed for at være aktive og søge føde i længere tid end vekselvarme dyr. Nogle pattedyr overlever vinteren ved at sove vintersøvn. I den tilstand nedsættes stofskiftet nemlig væsentligt, og kropstemperaturen reguleres ned til få grader over omgivelsernes temperatur, men dog således at den ikke falder under frysepunktet. Blandt danske dyr findes denne tilpasning hos pindsvin, hasselmus, birkemus og flagermus.

Vejviser

Værket Naturen i Danmark i fem bind udkom i årene 2006-2013. Teksten ovenfor er kapitlet Dyrenes tilpasninger.

Kommentarer

Din kommentar publiceres her. Redaktionen svarer, når den kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig