Hier in Florida vergesse ich manchmal die eisigen Bedingungen, die nördliche Vögel (und Menschen) ertragen müssen, und ich habe mich gefragt, warum frieren Entenfüße nicht? Aber wenn ich an meine Erziehung zu den Niagarafällen denke, sind eine der bemerkenswertesten Anpassungen, an die ich mich erinnern kann, die Leinwandrücken, Säger, Goldaugen und andere Tauchenten, die im und auf dem eiskalten Niagara River leben. Erstaunlich sind auch die fast 20 Möwenarten, die im Winter von Grönland und Sibirien in die Niagara-Region ziehen. Stellen Sie sich vor, wie hart diese Bedingungen für sie sind, um die durchschnittliche Januar-Höchsttemperatur von 32,2 Grad F in den Niagarafällen zu begünstigen. Neben diesen Vögeln sind auch unsere heimischen Gänse und Enten gut gerüstet, um mit den eisigen Temperaturen fertig zu werden.

Wasservögel, einschließlich Pinguine und Flamingos, haben Gegenstrom-Wärmeaustauschsysteme in ihren Beinen. Dadurch können sie ihre Füße in eiskaltes Wasser tauchen oder stundenlang auf Eis stehen, ohne dass es zu Erfrierungen kommt. Zusätzlich zu kaltem Wasser sind Flamingos daran angepasst, in fast kochendem Wasser zu stehen oder es zu trinken.

Also, warum frieren Entenfüße nicht? Wie wir sind alle Vögel Homöotherme, auch Warmblüter genannt. Ihre Körpertemperatur bleibt unabhängig vom Wetter gleich. Wenn die Vögel in eisiger Kälte stehen, fließt das warme Blut aus dem Körper in die Beine des Tieres. Dieses wandert neben Adern, die das kalte Blut von den Füßen zurück zum warmen Körper bringen. Da die Arterien und Venen nahe beieinander liegen, kühlt das heiße Blut ab und das kalte Blut erwärmt sich. Da sich das kalte Blut aufheizt, senkt es die Körperkerntemperatur nicht so stark, wie es beispielsweise bei einem Huhn oder uns der Fall wäre. Das warme Blut ist kühler, wenn es die Fußenden erreicht, verglichen mit der Körpertemperatur.

„Es gibt vieles über das Gegenstrom-Austauschsystem, das wir nicht kennen, insbesondere was interspezifische Unterschiede betrifft“, sagt Dr. Julia Ryeland. Dr. Ryeland ist Professor an der Western Sydney University im Center for Integrative Ecology. „Es gibt jedoch gute Beweise dafür, dass die Morphologie eine große Rolle bei der Fähigkeit verschiedener Arten spielt, extremer Hitze und extremer Kälte zu widerstehen. Unsere Arbeit basiert auf Allen’s Rule, einer Erweiterung von Bergmans Theorie. Zusammengenommen legen dies nahe, dass sich Tiere entwickeln, um mit extremer Kälte fertig zu werden, indem sie groß mit kleineren Anhängseln sind (und umgekehrt bei extremer Hitze), was für eine Reihe von Taxa getestet und bestätigt wurde.“

„Offensichtlich gibt es eine Reihe verschiedener Faktoren, die dies ebenfalls beeinflussen könnten, einschließlich anderer Mechanismen zur Bewältigung von Temperaturextremen – zum Beispiel Migration“, sagt Dr. Ryeland. „Wir haben gezeigt, dass Vögel die Auswirkungen von Wärmeverlusten oder -gewinnen durch Haltungsanpassungen verringern können, aber dies ist wahrscheinlich nur bis zu einem gewissen Grad effektiv, und daher entsteht evolutionärer Druck für unterschiedliche Morphologien unter verschiedenen Klimazonen.“

Da ein Wärmeaustausch stattfindet, wenn es einen Unterschied zwischen Objekten gibt, findet der Austausch umso schneller statt, je größer der Temperaturunterschied ist. Wenn es keinen großen Unterschied gibt, ist der Wärmeaustausch langsam.

Vasokonstriktion ist, wenn die Blutgefäße verengt sind. Dadurch kann sauerstoffreiches Blut immer noch zu den Flügeln und Füßen fließen, ohne viel Wärme zu verlieren. Bei Tieren, bei denen Erfrierungen auftreten, ist diese Einschränkung so extrem, dass die Flüssigkeit im Gewebe zu Eiskristallen gefriert. Dadurch kann der Blutfluss von den Extremitäten umgelenkt und auf die lebenswichtigen Organe konzentriert werden.

Zusätzlich zum Gegenstrom-Wärmeaustausch haben Vögel mehrere andere Anpassungen, die ihnen helfen, die Kälte zu überstehen. Ihre Putzdrüse hilft, ihre Federn wasserdicht zu machen. Das Stehen auf einem Bein reduziert den Wärmeaustausch vom warmen Körper zur kalten Umgebung und ist somit energieeffizienter. Die schuppige Haut begrenzt auch den Wärmeverlust. Während einige Vögel ihren Fuß in das warme Gefieder stecken, gehen andere in die Hocke, um beide Füße zu bedecken. Einige Vögel fressen im Herbst mehr, um Fettschichten aufzubauen. Die Vögel werden auch ihre Federn wecken, die als Isolierung dienen, oder sie können sich zusammenkauern. Aufgrund dieser Anpassungen gehen nur 5 % des Wärmeverlusts über die Füße und der Rest über den gefiederten Körper! Jetzt kennen auch Sie die Antwort auf die Frage, warum Entenfüße nicht frieren?