Tại sao chân chim không bị đông cứng vào mùa đông?

Theo Scienabc, nếu đã từng bước ra đường vào một ngày đông lạnh lẽo với bàn chân trần, bạn sẽ cảm nhận được cơn đau kinh khủng như thế nào. Thậm chí bạn gần như không thể đứng vững nữa.

Tuy nhiên, có rất nhiều loài chim làm chính xác những điều này mà không gặp bất kỳ vấn đề nào. Một số loài như chim cánh cụt, vịt, mòng biển... dành nhiều thời gian trên băng đá hoặc nước lạnh.

Vậy, lý do nào các loài chim có thể bảo vệ chân chúng tránh bị tê cóng tốt đến thế?

Câu trả lời ngắn gọn: Nhiều loài chim chỉ đơn giản kéo bàn chân lại gần hơn với cơ thể, một số xù lông để lấy không khí ấm áp, một số loài giữ ấm bằng hệ thống trao đổi ngược dòng.

Một số phương pháp đơn giản để che chắn cơ thể khỏi cơn lạnh

Có gần 10.000 loài chim trên thế giới; một số trong đó sống ở các vùng nhiệt đới nơi chúng được hưởng ánh sáng mặt trời và thời tiết ấm áp phần lớn thời gian trong năm. Trong khi đó, một số loài sống ở Nam Cực và Bắc Cực, nơi chúng phải đối diện với nhiệt độ cực lạnh. Do đó, các loài chim có nhiều cách khác nhau để bảo vệ cơ thể khỏi cơn lạnh.

Các loài chim có nhiều cách khác nhau để bảo vệ cơ thể khỏi cơn lạnh. (Ảnh: Greg B Miles).

Có một số kỹ thuật cơ bản nhiều loài chim sử dụng để giữ ấm cơ thể. Các loài chim thường không có bàn chân lớn (theo tỷ lệ với cơ thể) và do đó, việc mất nhiệt qua chân thường không nhiều. Hơn nữa, chim là loài máu nóng đồng nghĩa chúng có thể duy trì nhiệt độ cơ thể và thích ứng tốt với nhiệt độ môi trường.

Một số loài chim như cun cút, choi choi... chỉ đơn giản kéo đôi chân lại gần cơ thể, giống như cách con người hay khoanh tay, khoanh chân để giữ ấm.

Do chim là loài máu nóng, chúng có thể duy trì nhiệt độ cơ thể bằng cách tăng tỷ lệ trao đổi chất bất kể cơn lạnh của môi trường như thế nào. Ngược lại, khi nhiệt độ môi trường cao, chim huy động nước và mất bớt nhiệt qua hình thức làm mát bằng bay hơi (giống như đổ mồ hôi ở người). Một số loài chim như kền kền đen bài tiết vào chân để làm mát cơ thể.

Một số hành vi giữ ấm

Nhiều loài chim xù lông để làm ấm cơ thể.

Nhiều loài chim xù lông để làm ấm cơ thể. Khi chim xù lông sẽ tạo ra khoảng trống không khí nhiều hơn giữa các lớp lông, mặt khác không khí là lớp cách nhiệt rất tốt nên giúp giữ ấm cơ thể cho chim.

Bên cạnh đó, các loài chim thường có xu hướng để mỏ nằm giữa lông cánh nhằm hít thở không khí ấm hơn. Chim cũng có xu hướng tập hợp thành nhóm, rúc vào nhau để chia sẻ nhiệt độ cơ thể và giữ ấm cho cả tập thể. Một vài loài (như gà gô tuyết) nằm ẩn trong hang tuyết để tìm kiếm sự ấm áp.

Nhiều loài chim cũng sử dụng một kỹ thuật khá thú vị, nhưng có hiệu quả cao để giữ ấm trong mùa đông dài: chúng sẽ ăn, và ăn rất nhiều. Bên cạnh đó, cách này không chỉ là một nguồn năng lượng dự trữ mà còn tạo thêm lớp chất béo tự nhiên để bảo vệ cơ thể khỏi cái lạnh.

Hệ thống trao đổi ngược dòng-một lợi thế sinh học

Một số loài như vịt và mòng biển dành đáng kể thời gian đứng trên vùng biển băng giá.

Hầu hết những loài chim sử dụng các phương pháp nêu trên để giữ ấm cơ thể, nhưng một số loài như vịt không có bàn chân nhỏ. Ngược lại, bàn chân của chúng đặc biệt lớn và bằng phẳng (và đây là điều tồi tệ nhất để giảm thiểu sự mất nhiệt). Ngoài ra, một số loài như vịt và mòng biển dành đáng kể thời gian đứng trên vùng biển băng giá.

Để bảo vệ đôi chân của mình chống lại cơn lạnh, chim có một hệ thống lưu thông máu gọi là hệ thống trao đổi ngược dòng. Trong hệ thống tuần hoàn này, máu rời ruột chim có nhiệt độ ấm áp, trong khi máu động mạch trở về từ bàn chân có nhiệt độ thấp hơn. Khi máu lạnh từ bàn chân đi về phía trung tâm cơ thể, nó hấp thụ hầu hết nhiệt từ động mạch do sự truyền dẫn. Các mạch máu ở chân của loài chim này sẽ giúp quá trình này diễn ra.

Hệ thống lưu thông máu ở chân chim.

Bằng cách này, máu đến chân của chim khá lạnh, đồng nghĩa nhiệt sẽ không đi vào môi trường xung quanh. Đây là lý do tại sao vịt và mòng biển có thể đứng trong vùng biển băng giá ngay trên nhiệt độ đóng băng và vẫn duy trì nhiệt độ của cơ thể khoảng 104 độ Fahrenheit (tương đương 40 độ C).

Nếu loài người có kiểu tuần hoàn này, chúng ta sẽ không cần giữ ấm và có thể đi hiên ngang xuyên qua Bắc Cực.