Di sini, di Florida, saya terkadang lupa tentang kondisi dingin yang harus dialami burung utara (dan manusia) dan saya bertanya-tanya, mengapa kaki bebek tidak membeku? Tetapi ketika saya memikirkan tentang pendidikan Air Terjun Niagara saya, salah satu adaptasi paling luar biasa yang dapat saya ingat adalah kanvasbacks, merganser, goldeneyes, dan bebek menyelam lainnya yang hidup di dalam dan di Sungai Niagara yang sedingin es. Hampir 20 spesies burung camar yang bermigrasi dari Greenland dan Siberia ke wilayah Niagara di musim dingin juga mencengangkan. Bayangkan betapa sulitnya kondisi itu bagi mereka untuk mendukung suhu tinggi rata-rata Januari 32,2 derajat F di Air Terjun Niagara. Selain burung-burung ini, angsa dan bebek domestik kami dilengkapi dengan baik untuk menghadapi suhu beku.
Unggas air, termasuk penguin dan flamingo, memiliki sistem pertukaran panas berlawanan di kaki mereka. Hal ini memungkinkan mereka untuk menjaga kaki mereka tetap terendam dalam air sedingin es atau berdiri di atas es selama berjam-jam tanpa konsekuensi dari radang dingin. Selain air dingin, flamingo beradaptasi untuk berdiri atau minum air yang hampir mendidih.
Jadi, mengapa kaki bebek tidak membeku? Seperti kita, semua burung adalah homeoterm, juga dikenal sebagai berdarah panas. Suhu tubuh mereka tetap sama terlepas dari cuaca. Ketika burung berdiri dalam kondisi sedingin es, darah hangat dari tubuh turun ke kaki hewan. Ini berjalan di sebelah pembuluh darah yang membawa darah dingin dari kaki kembali ke tubuh yang hangat. Karena arteri dan vena berdekatan satu sama lain, darah panas mendingin, dan darah dingin menghangat. Karena darah dingin memanas, itu tidak menurunkan suhu inti tubuh separah yang terjadi pada ayam atau kita, misalnya. Darah hangat lebih dingin ketika mencapai ekstremitas kaki dibandingkan dengan suhu tubuh.
“Ada banyak hal tentang sistem pertukaran arus berlawanan yang tidak kami ketahui, terutama dalam hal perbedaan antarspesifik,” kata Dr. Julia Ryeland. Ryeland adalah profesor di Western Sydney University di Pusat Ekologi Integratif. “Namun, ada bukti bagus bahwa morfologi memainkan peran besar dalam kemampuan spesies yang berbeda untuk menahan panas ekstrem dan dingin ekstrem. Pekerjaan kami didasarkan pada Aturan Allen, perpanjangan dari teori Bergman. Bersama-sama ini menunjukkan bahwa hewan berevolusi untuk mengatasi pilek ekstrem dengan menjadi berukuran besar dengan pelengkap yang lebih kecil (dan sebaliknya untuk panas ekstrem), yang telah diuji dan dikonfirmasi untuk sejumlah taksa.
“Jelas ada sejumlah faktor berbeda yang mungkin juga memengaruhi hal ini, termasuk mekanisme lain untuk mengatasi suhu ekstrem — misalnya, migrasi,” kata Dr. Ryeland. “Kami menunjukkan bahwa burung dapat mengurangi dampak kehilangan atau perolehan panas dengan melakukan penyesuaian postur, tetapi ini kemungkinan hanya efektif sampai tingkat tertentu, dan dengan demikian, Anda mendapatkan tekanan evolusioner untuk morfologi yang berbeda di bawah iklim yang berbeda.”
Karena pertukaran panas terjadi ketika ada perbedaan antara benda, semakin besar perbedaan suhu, semakin cepat pertukaran terjadi. Jika tidak ada perbedaan besar, pertukaran panas lambat.
Vasokonstriksi adalah ketika pembuluh darah dibatasi. Hal ini memungkinkan darah beroksigen tetap mengalir ke sayap dan kaki tanpa kehilangan banyak panas. Pada hewan di mana radang dingin terjadi, pembatasan ini sangat ekstrem sehingga menyebabkan cairan di jaringan membeku menjadi kristal es. Ini memungkinkan aliran darah dialihkan dari ekstremitas dan fokus pada organ vital.
Selain pertukaran panas yang berlawanan, burung memiliki beberapa adaptasi lain untuk membantu mereka melewati dingin. Kelenjar preen mereka membantu membuat bulu mereka kedap air. Berdiri dengan satu kaki mengurangi pertukaran panas dari tubuh mereka yang hangat ke lingkungan yang dingin, sehingga lebih hemat energi. Kulit bersisik juga membatasi kehilangan panas. Sementara beberapa burung menyelipkan kaki mereka ke dalam bulu yang hangat, yang lain berjongkok untuk menutupi kedua kakinya. Beberapa burung makan lebih banyak di musim gugur untuk membangun lapisan lemak. Burung-burung juga akan membangunkan bulu mereka, yang bertindak sebagai isolasi, atau mereka mungkin meringkuk bersama. Karena adaptasi ini, hanya 5% kehilangan panas terjadi melalui kaki mereka dan sisanya melalui tubuh berbulu mereka! Sekarang Anda juga tahu jawaban mengapa kaki bebek tidak membeku?
