Varför fryser inte fåglarna om fötterna på vintern?
Det här är en spännande fråga som fascinerat forskare under lång tid. Redan på 1950-talet forskade berömda djurfysiologer som Laurence Irving, Per Scholander och August Krog på detta område.
I korthet handlar det om två faktorer som gör att fåglarnas ben är väldigt, väldigt kalla på vintern – nästan lika kalla som omgivningen. Den första faktorn är att fåglarna kan strypa blodflödet till benen ganska betänkligt. Det kallas för ”vasokonstriktion”. All blodkärl är omgivna av glatt muskulatur som kan dras ihop för att minska kärlens omkrets. Då flödar mindre blod igenom dem, och det är ganska fiffigt eftersom det gör att fåglarna förlorar mycket mindre värme när det inte strömmar varmt blod ut i de dåligt isolerade benen.
Den andra faktorn handlar om hur blodkärlen löper i förhållande till varandra. Ett problem för fåglar och andra djur på vintern, är att fötterna ju faktiskt blir väldigt kalla. Därför är blodet i benen också kallt. Risken är då att fåglarna blir nedkylda, om det kalla blodet som färdas tillbaka i venerna kommer rakt in a kroppshålan. Det blir ungefär som om vi skulle dricka ett stort glas iskallt vatten en väldigt kall vinterdag. Det omvända problemet är att det varma blodet som kommer från kroppen via artärerna indirekt också kyler ned fågeln, för det avger värma väldigt snabbt när det kommer ut i benen, och det måste fåglarna kompensera för. Tänk på det här ungefär som att vi har shorts eller kjol på oss mitt i vintern – väldigt kallt!
Fåglar och andra djur har löst det här på ett fiffigt sätt, genom ett komplicerat nätverk av vener (med kallt blod som ska tillbaka till kroppen) och artärer (med varmt blod som kommer från kroppen) i sina ben (och näbbar). Artärerna och venerna ligger väldigt nära varandra inne i benen, vilket leder till att det varma blodet i artärerna successivt avger sin värme till det kalla blodet i venerna. Resultatet blir att blodet i de olika blodkärlen är nästan lika kallt när det når fötterna, och nästan lika varmt när det når kroppen. Processen kallas för ”motströms värmeväxling” och är förklaringen till att en fiskmås kan stå på ett isflak utan att frysa om benen.
Motströms värmeväxling kan ofta stängas av eller sättas på genom ett slags kortslutningssystem i blodkärlen. Djuret kan då ”välja” om det ska slussa blodet genom värmeväxlaren för att spara värme på vintern, eller om det istället ska släppa ut blodet nära huden för att göra sig av med värme. Det är ju bra när det är varmt på sommaren!
Olika fåglar har olika effektiva värmeväxlare. Ibland är det ett väldigt enkelt system med en enda artär som är omgiven av några få vener, och ibland är det mer komplicerat med massor av små vener och artärer som bildar ett slags nätverk (rete mirabile, ”det underbara nätverket”). Men det spelar också roll hur fågeln ser ut. En trana, stork, eller häger med väldigt långa ben kan ha en väldigt effektivt värmebesparing med en simpel värmeväxlare – för att avståndet är så långt – medan en fågel som en tornseglare eller kungsfiskare som har korta och tjocka ben måste kompensera med en mycket mer komplicerad värmeväxlare.
Vi människor gör nästan samma sak som djuren: tänk på dina händer och underarmar en varm sommardag jämfört med en kall vinterdag. När det är varmt på sommaren känns händer ”svullna” och vi ser massor av fyllda, ytliga blodkärl. Under kalla vinterdagar är händerna nästan vita, och blodkärlen är inte alls lika synliga. Vi använder alltså också våra blodkärl för att antingen göra oss av med eller spara på värme.
Om du vill läsa mer om hur fågelfoten fungerar, finns det väldigt fin infografik från Forskning och Framsteg på den här länken. Vi har också skrivit om fågelfötter i vår egen Kunskapsbank. Surfa in här och scrolla vidare till ”Kalla och varma fötter”.
– Andreas Nord
