東眼山自然教育中心

最近寒流發威，光看這張雪地裡的鴨子就感覺冷到發寒，

難道牠不會冷嗎？需不需要馬上去泡個 spa 好取暖？

其實，為了因應寒冷，大多數的動物都會發展出獨特的適應力，

像是哺乳類動物會儲存脂肪或鳥類會長出額外的羽毛等，

但還有些動物會用「逆流交換」（Countercurrent Exchange），

好在高溫或冰冷或雪裡生存。

逆流交換是一種體內流體改變性質的方式，

這種方式可以傳遞熱量、液體、營養物或氧氣，

透過物理構造排列方式，達到物質交換效率的提高、能量散失的降低。

就以最常見的鴨子來說吧，一隻站在冷水中的鴨子，溫暖的血液會從牠的心臟送出，流向牠冰冷的腳。

正常情況下，如果血液直接流入牠的腳，溫暖的血液會瞬間冷卻，

鴨子為了讓雙腳跟身體保持溫暖，而消耗大量的能量。

同理，如果腳上冰冷的血筆直流向心臟，為了保持溫暖，

就會需要加熱並重新充氧。這其實是相當沒有效率的保暖方法。

事實上，鴨子的腿上散佈著一種複雜的靜脈網絡，

腿部的動脈與靜脈相鄰並排，溫暖的血液從動脈流到腳之後會與從腳流出的冷血相遇，

接著，血液又會繼續沿著靜脈往上，

此時溫熱的動脈血會把熱量擴散傳給溫度較低的靜脈血。

這個過程，血液大約只損失 1～2℃的熱能，能防止鴨子因體溫下降失溫致死。

也就是說，透過逆流交換的方法，鴨子的腳雖然一直會很冷，但不會冷到讓組織器官死亡。

其實除了鴨子之外，還有像北極狼、鯨魚、海豹等動物都會用逆流交換來調節溫度喔！

跟我們不同，牠們不需要穿毛衣或絨毛襪也可以活得很好。

冬天的早晨特別難熬，人類的四肢末端不像鴨子有逆流交換的系統，

所以當你覺得冰冷的時候，還是趕緊添加衣物跟襪子，不要著涼啦！

文章參考： https://infinitespider.com/countercurrent-exchange-why-animal-feet-dont-freeze/
Photo by Dmitry Ulitin on Unsplash 

Photo from：http://people.eku.edu/ritchisong/birdmetabolism.html