Acest articol a fost publicat inițial la conversație. Publicația a contribuit articolul la vocile experților Live Science: Op-Ed & Insights.pentru a respira sau a nu respira, aceasta este întrebarea.ce s-ar întâmpla dacă ați fi scufundat într-un iaz în care temperatura apei plutea chiar deasupra înghețului și suprafața a fost acoperită de un capac de gheață timp de 100 de zile?

Ei bine, evident că ai muri.și asta pentru că nu ești la fel de cool ca o broască țestoasă., Și prin cool nu vreau să spun doar uimitor, vreau să spun literalmente rece, ca în frig. În plus, nu poți respira prin fund.dar țestoasele pot, ceea ce este doar unul dintre numeroasele motive pentru care țestoasele sunt cu adevărat minunate.

vremea rece încetinește

ca ectoterm — un animal care se bazează pe o sursă externă de căldură — temperatura corpului unei broaște țestoase urmărește cea a mediului său. Dacă apa din iaz este de 1℃, la fel și corpul țestoasei.dar țestoasele au plămâni și respiră aer., Deci, cum este posibil ca ei să supraviețuiască într-un iaz frigid, cu un capac de gheață care îi împiedică să vină la aer? Răspunsul constă în relația dintre temperatura corpului și metabolism.o broască țestoasă rece în apă rece are un metabolism lent. Cu cât devine mai rece, cu atât metabolismul este mai lent, ceea ce se traduce în cerințe mai mici de energie și oxigen.când țestoasele hibernează, ele se bazează pe energia stocată și absorb oxigenul din apa iazului, deplasându-l pe suprafețele corpului care sunt la același nivel cu vasele de sânge., În acest fel, ei pot obține suficient oxigen pentru a-și susține nevoile minime fără a-și folosi plămânii. Țestoasele au o zonă care este deosebit de bine vascularizată — fundul lor.

vezi, nu glumeam, țestoasele pot respira cu adevărat prin fundurile lor. (Termenul tehnic este respirația cloacală.)

nu este înghețat, doar rece

nu suntem broaște țestoase. Suntem endoterme – Cuptoare scumpe de căldură metabolică-care trebuie să ne alimenteze constant corpurile cu alimente pentru a genera căldură corporală și pentru a menține o temperatură constantă pentru a rămâne în viață și bine.,când este frig afară, ne adunăm pe haine pentru a prinde căldura metabolică și a rămâne cald. Nu am putea ridica suficient oxigen pe suprafețele noastre vascularizate, altele decât plămânii noștri, pentru a furniza cererea mare a cuptoarelor noastre metabolice.pentru oameni, o schimbare a temperaturii corpului este un semn al bolii, că ceva nu este în regulă. Când temperatura corpului unei broaște țestoase se schimbă, este pur și simplu pentru că mediul a devenit mai cald sau mai rece.dar chiar și ectotermele au limitele lor. Cu foarte puține excepții (de ex., țestoasele adulte nu pot supraviețui temperaturilor de îngheț; nu pot supraviețui cu cristale de gheață în corpul lor. Acesta este motivul pentru care țestoasele de apă dulce hibernează în apă, unde temperaturile corpului lor rămân relativ stabile și nu vor scădea sub îngheț.apa acționează ca un tampon de temperatură; are o căldură specifică ridicată, ceea ce înseamnă că este nevoie de multă energie pentru a schimba temperatura apei. Temperaturile apei din iaz rămân destul de stabile peste iarnă, iar o ectotermă așezată în acea apă va avea o temperatură a corpului la fel de stabilă., Aerul, pe de altă parte, are o căldură specifică scăzută, astfel încât temperatura sa fluctuează și devine prea rece pentru supraviețuirea țestoasei.un iaz acoperit cu gheață prezintă două probleme pentru țestoase: nu pot ieși la suprafață pentru a respira și puțin oxigen nou intră în apă. În plus, există și alte creaturi în iaz care consumă oxigenul produs de plantele acvatice în timpul verii.în timpul iernii, pe măsură ce oxigenul este consumat, iazul devine hipoxic (conținut scăzut de oxigen) sau anoxic (epuizat de oxigen)., Unele țestoase pot manipula apa cu conținut scăzut de oxigen — altele nu pot.broaștele țestoase și țestoasele pictate tolerează această situație stresantă prin trecerea metabolismului lor la una care nu necesită oxigen. Această abilitate este uimitoare, dar poate fi periculoasă, chiar letală, dacă durează prea mult, deoarece acizii se acumulează în țesuturile lor ca urmare a acestui comutator metabolic.dar cât timp este ” prea lung?”Atât broaștele țestoase, cât și țestoasele pictate pot supraviețui scufundării forțate la temperaturi de apă rece în laborator timp de peste 100 de zile., Țestoasele pictate sunt regii anoxiei-toleranță. Ei mobilizează calciul din cochilii lor pentru a neutraliza acidul, în același mod în care luăm antiacide care conțin calciu pentru arsuri la stomac.în primăvară, când țestoasele anaerobe ies din hibernare, ele sunt practic o crampe musculare mari. Este ca atunci când mergi la o alergare grea — corpul tău trece la metabolismul anaerob, acidul lactic se acumulează și ai o crampe. Țestoasele sunt disperate să se încălzească la soare pentru a-și crește temperatura corpului, pentru a-și aprinde metabolismul și pentru a elimina aceste subproduse acide.,și este greu să se miște atunci când sunt atât de crampe, făcându-le vulnerabile la prădători și alte pericole. Apariția primăverii poate fi un moment periculos pentru aceste broaște țestoase letargice.biologii de teren tind să-și facă cercetările în primăvara și vara, când animalele sunt cele mai active. Dar în Ontario, unde iernile sunt lungi, multe specii de broaște țestoase sunt inactive pentru jumătate din viața lor.,înțelegerea a ceea ce fac și au nevoie în timpul iernii este esențială pentru conservarea și protecția habitatului lor, mai ales având în vedere că două treimi din speciile de țestoase sunt expuse riscului de dispariție.grupul meu de cercetare a monitorizat mai multe specii de broaște țestoase de apă dulce în timpul hibernării lor. Atașăm dispozitive minuscule la cochilii țestoaselor care măsoară temperatura și ne permit să le urmăm sub gheață.,am constatat că toate speciile aleg să hiberneze în zonele umede care plutesc chiar deasupra înghețului, că se mișcă sub gheață, hibernează în grupuri și se întorc în aceleași locuri iarna după iarnă.în ciuda tuturor acestor lucrări, știm încă atât de puțin despre această parte a vieții țestoaselor.deci, fac ceea ce ar face orice biolog angajat: îmi trimit studenții să facă cercetări de teren la -25℃. Nu suntem limitați la biologia vremii corecte aici.,în plus, există o frumusețe de neegalat într-un peisaj de iarnă Canadian, mai ales atunci când vă imaginați toate aceste țestoase minunate sub gheață, respirând prin fundurile lor.Jacqueline Litzgus, Profesor, Departamentul de Biologie, Universitatea Laurentian

Acest articol a fost publicat inițial pe conversație. Citiți articolul original.