海龜冬眠的秘密:呼吸－moomappale的部落格

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ASD 草根影響力新視野編譯：劉超 [圖文來源：https://www.livescience.com/61018-turtles-breathe-through-butt.html] 如果你被淹沒在一個池塘裡，海水溫度在冰點上方盤旋，水面被冰蓋覆蓋100天，會發生什麼?顯然,你會死掉的。那是因為你不像烏龜那麼酷。你不能通過屁股呼吸。但海龜可以，這只是海龜真正令人敬畏的眾多原因之一。作為一種外熱動物——一種依賴於外部熱源的動物——龜的體溫會跟蹤它的環境。但是海龜有肺，它們會呼吸空氣。那麼，他們怎麼可能在一個寒冷的池塘裡生存下來，而冰的蓋子會阻止他們呼吸空氣呢?答案在於體溫與新陳代謝的關係。冷水龜在冷水中新陳代謝緩慢。溫度越低，新陳代謝越慢，能量和氧氣需求就會降低。當海龜冬眠時，它們依靠儲存的能量，從池塘水中攝取氧氣，將其移動到與血管齊平的身體表面。這樣，他們就可以獲得足夠的氧氣來滿足他們的最低需求，而不用使用他們的肺。海龜有一個特別容易被血管化的區域——它們的臀部。這不是開玩笑，烏龜真的可以通過他們的屁股呼吸。我們不是海龜。我們是恒溫動物——昂貴的代謝熱爐——需要不斷地用食物給我們的身體提供食物，以產生體溫，保持恒溫，以維持生命。當天氣寒冷的時候，我們堆在衣服上，以捕捉新陳代謝的熱量並保持溫暖。在我們的血管化表面，除了我們的肺部，我們永遠無法吸收足夠的氧氣來滿足我們的代謝爐的高需求。對人類來說，體溫的變化是一種疾病的徵兆。然而，當海龜的體溫變化時，僅僅是因為環境變得更溫暖或更冷。一個被冰覆蓋的池塘給海龜帶來了兩個問題:它們無法呼吸，而新的氧氣進入水中。最重要的是，在池塘裡還有其他的小動物消耗著夏天水生植物產生的氧氣。在冬季，隨著氧氣的消耗，池塘變成了低氧(低氧含量)或缺氧(氧氣耗盡)。有些海龜可以處理低氧含量的水，而有些則不能。鱷龜和彩繪龜可以通過將新陳代謝轉換為不需要氧氣的方式來適應這種緊張的狀態。這種能力是驚人的，但如果持續太久，可能是危險的，甚至是致命的，因為這種代謝開關會導致酸在組織中形成。在春天，當厭氧龜從冬眠中醒來時，它們基本都會肌肉抽筋。就像當你跑步時，你的身體會轉換成無氧代謝，乳酸會增加，你會抽筋。海龜們渴望在陽光下曬日光浴，以提高體溫，促進新陳代謝，消除這些酸性副產品。當它們有痙攣的時候，很難移動，讓它們容易受到捕食者和其他危險的傷害。對於這些嗜睡的海龜來說，春天的到來是一個危險的時刻。我的研究小組在冬眠期間監測了幾種淡水龜。我們將微型裝置連接到海龜的外殼上，以測量溫度，並在冰層下跟蹤它們。我們發現，所有的物種都選擇在冰面上的地方冬眠，它們在冰層下活動，成群地冬眠，冬天後回到同樣的地方過冬。此外，在加拿大的冬季景觀中，有無與倫比的美麗，尤其是當你想像所有那些在冰下的海龜，呼吸著他們的屁股。