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极寒地带,这些生物是如何在北极生存的?

中国科普博览
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出品:科普中国

作者:超级大陆团队

监制:中国科普博览

北极的生物都是经过大自然的严酷洗礼而顽强生存下来的。它们不仅以其本身的坚忍不拔将生物在寒冷状态下的生存极限推向了一个新的高度,从而维护了边缘地带的生态平衡,而且还造福于人类。

(图片来源:veer图库)

然而,现在人类正在开始用一种全新的观点和角度来看待北极的生命世界了。例如,科学家们发现,北极和亚北极地区的森林草原对影响和控制地球上温室效应的碳循环有着举足轻重的制约作用。而整个北极生态系统又是全球生态平衡的一个极其重要的组成部分。北极如果被污染了,全世界长途迁徙的候鸟都要遭殃;北极的生态破坏了,地球上的生态就要失去平衡。当然,承受这一切后果的最终还是我们人类。

确实,要在北极这种严酷的自然条件下生存下去,没有一点绝招是不行的。那么,在北极,这些生物是如何生存的呢?

昆虫、植物的生存绝技

就拿昆虫来说吧,它们所经受的考验就足以令人类自叹不如。因为,人类可以穿上厚厚的棉衣来抵御寒冷,而小小的昆虫却永远只能赤身裸体,那么,它们是怎样才能度过北极寒冷的冬天呢?

实际上,绝大多数昆虫一年当中大约有9个月的时间身体都处在冷冻状态之中,它们存在于土壤、泥巴或沼泽里,和周围的物质冻在一起,以睡眠状态来对抗难以忍受的寒冷。但是,我们知道,冰是一种晶体,而如果昆虫身体也结晶的话,就有可能拉伤或扭断它们的脉管,从而毁坏其身体。为了防止这一点,北极的昆虫演化出了一种生存绝技,就是在进入冬眠状态之前,它们能自动地将其细胞中的水分减少到最低限度,从而有效地避免结晶。这样,在整个漫长的冬季,就可以放心大胆地睡大觉了。

在北极就连那些看上去很不起眼的植物,也都各有自己的生存绝技。

山底岩石上的苔藓

(图片来源:央视网 袁满摄)

雪盖加上因冬季温度极低而形成的永久冻土层,对于植物生长十分不利,但它们形成了足以适应其自然环境的特殊生活方式。地衣在-20℃,一些苔藓在-10℃时仍可生长,显花植物如冰川毛茛、爬地杜鹃等在-5℃时继续保持生长的势头。灌木类植物差不多均形成一种篱形的矮生形式,并可以利用辐射能进行光合作用,合成的营养物质可以促使其在寒冷贫瘠的土地上照样生长。

在寒冷的北极环境中,树木生长极其缓慢,树木的特点是树干弯曲,例如美洲花楸在其原生地阿拉斯加和加拿大高达2米以上,但在格陵兰却像低矮的灌木,只有个别裸体的高达1.5米,而其干直径亦不超过1~3厘米。

此外,北极地区的显花植物为了充分利用短暂的夏季,可以在两个月甚至一个半月的时间内完成开花、结果的生命周期。更有甚者,有的索性今年开花,明年结果。而在漫长的冬季,它们便停止了生长。

北极动物的生存绝技

在北极连小小的旅鼠也有其绝招,在严寒的冬季,它们是靠地道战求生存的。但是,要在冻土打出四通八达的地道网并非一件容易的事;因此,每到秋天,旅鼠的前爪就会长出一个厚厚的角质层,就像是两把小铲子似的,打起洞来就要快得多了。

(图片来源:veer图库)

狐狸、狼、麝牛和北极熊等大型动物主要是靠丰厚的绒毛和不停地运动来保持体温并抵御寒冷的。北极熊虽然有时候也会冬眠,但却不是抱头大睡,而是睁一只眼,闭一只眼,保持着高度警惕,只要稍有风吹草动,它们立刻觉醒,随时准备出击。

(图片来源:veer图库)

生活在北冰洋里的哺乳动物则以与众不同的方法来保暖。例如,一只海獭的身上竟生有8亿根毛,而一只海狗的身上每平方厘米则有46000余根毛。它们身上的毛是如此之密,以致于连无孔不入的海水也无法渗透进去。在这些浓密的毛发之中充满着干燥而温暖的空气,使它们即使在冰冷的海水之中,也能生活得非常舒服。

(图片来源:veer图库)

海豹、海象和鲸等大型海洋哺育动物有一个共同的特点,即它们的体型都呈圆形,像个炮弹似的,这不仅使它们在游动时大大地减少阻力,而且也有效地减少了热量的散失。当然,它们之所以能在冰冷的海水中保持住自己40℃左右的体温,主要还是得益于极厚的皮层和皮层以下那层厚厚的脂肪。不同种类的鲸其皮下脂肪的厚度是不一样的,有的只有几厘米,有的厚达半米,起到了很好的隔热绝缘作用。然而,有其利则必有其弊,当鲸鱼长时间的游动或者遇到危险拼命逃跑时,其身体内产生的大量热量就很难散发出去。为了解决这一问题,在其皮层表面以下分布着一个密密麻麻的血管网络,由神经和肌肉加以控制。当其过热时,大量热血就会流进这个网络中加以冷却,温度可以降到3℃左右,其作用就像汽车的散热片差不多。

在长期的演化过程中,北极的生命已经学会了与白色环境协调适应的本领。但是由于对北极的开发级全球变暖导致海冰减少等问题,对北极生存的动植物的产生了很大的影响。在这个问题上,中国始终坚持加强北极保护,积极推动北极合作。期待全人类共同应对北极面临的生态环境挑战,共同努力,守护北极的生命。

内容资源由项目单位提供

评论
华科普
大学士级
北极的生物都是经过大自然的严酷洗礼而顽强生存下来的,进而维护了边缘地带的生态平衡,而且还造福于人类!
2022-11-17
科普老兵闻向东
大学士级
期待全人类共同应对北极面临的生态环境挑战,共同努力,守护北极的生命。
2022-11-17
科普有我,张庄初中。
太师级
北极的生物都是经过大自然的严酷洗礼而顽强生存下来的,进而维护了边缘地带的生态平衡,还造福于人类!
2022-12-11