Groundhog Day: Biology of Hibernation
Indholdsfortegnelse:
- Det er Groundhog Day!
- Dvale hjælper overlevelse
- Hibernation: Alternerende Torpor og Arousal
- Det koger alle ned til sex
Ifølge legenden, hvis groundhog ser sin skygge den 2. februar, vil der være seks uger om vinteren; Hvis ikke, forventes en tidlig forår.
Selvfølgelig kommer jordenhunde - også kendt som woodchucks - ikke på nuværende tidspunkt bare for at være frie vejrspådommer. Så hvad er den egentlige grund? Forskning i groundhog biologi viser, at de har andre prioriteter i begyndelsen af februar end at blande sig sammen med folket i Punxsutawney, Pennsylvania.
Det er Groundhog Day!
Groundhog Day synes at have europæiske rødder. I begyndelsen af februar er halvvejs mellem vintersolhverv og forårshvækst, og gennem historien er denne sæsonbestemte krydsning blevet fejret. De antikke grækere og romerne observerede en højsæsonfestival den 5. februar i forventning om foråret. I den keltiske tradition blev denne periode fejret som Imbologins festival for at markere begyndelsen af foråret. Tidlige kristne i Europa omfavnede denne tradition og fejrede Candlemas Day den 2. februar for at fejre rensningen af Jomfru Maria. Almindeligvis på denne dag ville præsident velsigne lys og distribuere dem til folket i vinterens mørke i forventning om foråret.
Se også: Hvorfor Groundhogs burde lede revolutionen mod Groundhog Day
I Nordeuropa behøvede landmændene en vis indikation, hvornår man skulle starte forårplantningen. De søgte efter fremkomsten af dvale, såsom pindsvin eller badger, for at signalere forårets komme. Siden deres fremkomst opstod i begyndelsen af februar, blev det antaget, at hvis Candlemas Day var solrigt, og dvælgen så sin skygge, var der mere vintervejr. Men hvis det regnede eller sneede på Candlemas Day, ville resten af vinteren være mild.
Denne tradition blev bragt til Amerika af tyskerne, som migrerede til østlige Pennsylvania. De fandt grundhugger i overflod i mange dele af staten og besluttede, at dette pattedyr var en perfekt erstatning for de dvale, de havde efterladt i Europa. Således fortsatte traditionen i Amerika.
Dvale hjælper overlevelse
I mit studieområde i sydøstlige Pennsylvania er de gennemsnitlige datagræsner, der kommer ud fra deres gravhuler, den 4. februar. Dette passer til folkloren og tidspunktet for Groundhog Day. Forudsigelse af vejret er imidlertid ikke deres mål.
Den virkelige årsag er relateret til darwinistisk fitness - en måling af en organismes evne til at bidrage sine gener til næste generation. Processen definerer naturlig udvælgelse og er baseret på en organismes evne til at overleve og reproducere med succes. Høj darwinistisk fitness tyder på, at en person vil videregive sine gener til mange sunde afkom.
Hibernation bidrager til darwinistisk fitness værdi. Det forbedrer overlevelse ved at spare energi i tider med begrænset madtilgængelighed. Evnen til at dvale findes i flere pattedyrsgrupper, herunder alle marmoter, mange arter af egern, jomfruer, hamstere, badgers, lemurer, flagermus, og endda nogle pungdyr og echidnas. Krøllet op i deres gravhuller, de passerer vintermånederne, hvor mad ville være svært at komme forbi.
Hibernation: Alternerende Torpor og Arousal
Hibernation er kendetegnet ved et markant fald i kropstemperatur og metabolisk funktion. Denne proces kaldes almindeligvis Torpor. I løbet af kroppen reduceres kroppsfunktioner, herunder puls, vejrtrækningshastighed og hjerneaktivitet. Den samlede fordel for dyret sparer metabolisk energi på et tidspunkt, hvor det ikke spiser.
Men for nogle stadig uforklarlige årsager opstår dvaletilstand regelmæssigt i deres dvaletid. Disse ophidselser kommer til en stor energiomkostning. Derfor skal vækkelse være afgørende for overlevelse på en eller anden måde, eller dyr vil ikke spilde energien på den. Nogle muligheder omfatter vedligeholdelse af cellulære funktioner eller bortskaffelse af kropsaffald.
I Pennsylvania fortsætter disse bouts of torpor og arousal i hele dvale sæsonen, der starter i gennemsnit i midten af november og slutter i begyndelsen af marts; i alt ca. 110 dage. I en undersøgelse opstod der i gennemsnit gennemsnitlig 15 bouts of torpor i denne periode, med ophobninger i mellem. Groundhogs vækkede i omkring 41 timer og vendte derefter tilbage til torpor i ca. 128 timer for mænd og 153 timer for kvinder.
I en undersøgelse fra 2010 fastslog vi, at dvaletiderne for grundhunde stiger i længden med stigende breddegrad. Dvaletiden matcher vinterens varighed. Fejringen af Groundhog Day ville skulle ændres ved breddegrad for at perfekt matche groundhog fremkomsten.
Det koger alle ned til sex
En af ulemperne ved dvaletilstand er den reducerede tid til reproduktion. Dvale har derfor udviklet parringsstrategier for at maksimere reproduktiv succes. Groundhog parringsstrategier involverer midlertidig fremgang i begyndelsen af februar, parring i begyndelsen af marts under deres endelige ophidselse og fødsel i begyndelsen af april. Denne adfærd forbedrer reproduktiv succes, fordi unge er født så tidligt som muligt (men ikke for tidligt) og kan begynde at fodre i maj, når der er masser af mad til rådighed. På den måde har de tid nok til at få tilstrækkelig vægt til at overleve deres første vinterdvale.
Se også: Klimaændring til Punxsutawney Phil: Du er fyret!
Men hvorfor kommer jordhugger i februar, når parring ikke finder sted før næste måned? Svaret ligger i deres sociale struktur. Det meste af året er mandlige og kvindelige grundhunde ensomme og antagonistiske mod hinanden. De opretholder aggressivt et fodringsområde omkring deres gravhuller og har sjældent nogen kontakt med hinanden. Februar er vant til at genskabe de obligationer, der er nødvendige til parring, og sikrer, at parringen kan fortsætte uden forsinkelse i begyndelsen af marts.
Så for dyrene selv er Groundhog Day mere som Valentinsdag. Den 2. februar kommer jordenhunde ikke til at forudsige vejret, men at forudsige, om deres egen parringssæson vil være en succes!
Denne artikel blev oprindeligt udgivet på The Conversation af Stam Zervanos. Læs den oprindelige artikel her.
'Flash'en afslører endelig den chokerende årsag til, at Nora Hates Iris
Efter hvad der føltes som en lang tid uden nogen svar om spændingen mellem datter og mor, havde "The Flash" endelig, at Nora afslørede under "News Flash", præcis, hvad grudge hun har mod sin mor i fremtiden. Det er en chokerende, der kan ændre den måde, vi alle ser på Iris.
Gorillestudie afslører overraskende årsag til at mandlige band med spædbørn
Faderlig pleje opstår kun hos fem til 10 procent af de mandlige pattedyrsarter. Bjerggorillaer er dog undtagelsen fra denne regel. Hannerne viser sig at være yderst tolerante, holder regelmæssigt, leger og plejer med spædbørn. En nylig undersøgelse bruger 30 års genetisk faderskabsdata til at finde ud af hvorfor.
Tim Cook afslører "Humanity" -fokuseret årsag bag iPhone-køremodus
Apples administrerende direktør Tim Cook forklarede på scenen i Guangzhou, Kina, under et interview med Fortunes administrerende direktør Adam Lashinsky, hvorfor iOS 11 har kørselsmodus.