天鹅被冻湖面需拯救？不，人家比你扛冻
脚好冷。
东北有多冷？
除了大棉袄、小貂皮
最近一个“天鹅被冻在湖面”的新闻
又让南方人们直观感受了下北方的寒冷
图片来自：微博热搜
在11月6号，黑龙江省哈尔滨市迎来了今年的首场降雪，纷纷扬扬的雪花飘摇过后，哈师大的学生惊喜惊讶地发现，他们学校的两只黑天鹅居然被冻在了湖面上。
“哈师大的天鹅冻湖上了”这一话题也顺利喜提热搜。闻讯赶来的大爷划着一叶扁舟，本想英雄救鹅，没想到因为冰太厚，自己也被困在了冰面上。
看到这个新闻
不少南方的小伙伴纷纷表示
南方欢迎你！
虽然这件事现在有了反转，黑天鹅并没有冻住，大爷也没有被冻住，但不少宝宝还是很好奇为什么有的鸟冬天不往南飞呢？它们不会被冻坏么？
鸟儿为什么要迁徙？
鸟儿为什么会迁徙，以前我们听到的解释是因为气温降低，鸟儿受不住寒冷，才不得不飞往温暖的赤道地区。但你仔细一想……
如果鸟儿是因为受不了冬天的寒冷才决定迁徙的，那么它们为什么不定居在南方呢？一劳永逸地生活在温暖地区，总比每年往返一次要舒服得多。而且，并不是所有的鸟都有迁徙行为，即使在深冬腊月，我们的身边也依然有很多鸟儿活蹦乱跳的身影，比如麻雀。它们怎么就不觉得冷呢？气温假说最不能解释的是，有些鸟去年明明是迁徙的候鸟，今年可能就变成留在北方过冬的留鸟了。
冬天还是那个寒冷的冬天，怎么今年它们就不怕冷了？
为了解释鸟类迁徙的原因，科学家们提出过不少假说。直到前几年，美国亚利桑那大学的W. Alice Boyle和Courtney Conway两位科学家提出了一个非常简单的解释。他们认为，鸟类迁徙的原因是——饿，专业说法叫“季节性的食物缺乏”。
W. Alice Boyle和Courtney Conway两位科学家研究的是一类叫作霸鹟的鸟。这种鸟主要分布于南美洲热带地区，少数分布于中美洲至北美洲，不同种类之间生活习性相差很多，既有留鸟也有候鸟。
皇霸鹟
图片来源：jnylxw.com
他们调查研究了379种霸鹟的生活习性后发现，鸟类之所以迁徙，并不是因为它们受不了低温，而是当气温降低时，一些地区会出现食物短缺的现象，逼得生活在这里的鸟向温度高、食物多的地区迁徙。
这个假说也解释了鸟为什么有留鸟和候鸟，以及同一种鸟为什么可以在留鸟和候鸟之间转变的现象。如果北方的食物四季不断，即使气温低，它们也不介意留下来过冬，候鸟就变成了留鸟。而如果北方的冬天没有吃的，为了生存，它们也只好向南迁徙，留鸟也就成了候鸟。
那么，它们为什么不全年都留在食物多的温暖地区呢？因为影响生存的不只有食物这一个因素。赤道地区虽然四季都很温暖，食物不缺，但天敌多，竞争压力也大。当北方回暖后，北方的食物多起来，而天敌和竞争者少，所以鸟儿又会飞回来了。
哈师大的两只天鹅，估计就是伙食太好了，才选择留下了。
冻住的天鹅会不会被冻伤？
原来是两只吃货……既然因为贪恋哈师大的伙食才留下的，那么人们更关心的就是——它们在冬天会被冻坏么？
虽然你冬天很怕冷，不过鸟儿还真没你想的那么怕冻，因为人家骨骼清奇。
我们人类会觉得冷有两方面的原因。一是因为当天气寒冷时，身体末端比如脚的温度依旧比外界环境高很多。当温度较高的动脉血从躯干流到脚部后，由于脚部体温远高于外界低温，血液会丧失大量热量转化为温度较低的静脉血。这些静脉血回到躯干后会消耗大量热量回温。二是我们的身体只有短短的一层汗毛，几乎没有保温作用，这样我们身体热量散失的就比较多，才容易觉得冷。
但鸟儿的策略不一样，为了适应恶劣天气，节约能量，它们索性允许局部体温接近外界，专业说法叫“局部异温性（regional heterothermy）”。
极低鸟类全身体温示意图
图片来自 slideplayer.com
在鸟的腿脚中，静脉与动脉距离近、缠绕多，形成了一个“逆流热交换（countercurrent heat exchange）”系统。于是动脉血从躯干流到脚部的途中，热量就已渐次交换给了静脉血，一路降温，使脚部体温仅略高于外界低温，不会引起冻伤，也不会丧失大量热量；也是因此，返程的静脉血一路升温，无需再消耗大量热量回温。据说，绿头鸭全身只有5%的热量是从脚部丧失的。
逆流热交换系统示意图
图片来自：allaboutbirds.org
而且为了维持体温，它们的羽毛中还含夹着非常多的小团温暖空气，就像羽绒服一样。
正因如此，鸟类对寒冷的抵抗力比人高得多。
据了解，现在哈师大那两只天鹅已经又重新恢复自由，快乐地游泳了。
参考资料：
Boyle W A, Conway C J. Why migrate? A test of the evolutionary precursor hypothesis[J]. American Naturalist, 2007, 169(3):344-359.
Boyle W A, Conway C J, Bronstein J L. Why do some, but not all, tropical birds migrate? A comparative study of diet breadth and fruit preference[J]. Evolutionary Ecology, 2011, 25(1):219-236.
Wilson G, Cooper S, Gessaman J. 2004. The effects of temperature and artificial rain on the metabolism of American kestrels (Falco sparverius). Comparative Biochemistry and Physiology, Part A. 139(3):389-394.
