極寒の地、北極でこれらの生物はどうやって生き延びているのでしょうか?

制作：中国科学普及協会

著者: スーパーコンチネントチーム

プロデューサー: 中国科学博覧会

北極の生き物たちはみな、自然の厳しい試練を生き抜いてきました。彼らは自らの忍耐力で寒冷環境における生物の生存限界を新たな高みにまで押し上げ、限界地域の生態系のバランスを維持するだけでなく、人類にも利益をもたらしています。

（写真提供：veerフォトギャラリー）

しかし、人類は今、北極の生命世界をまったく新しい視点と角度から見始めています。例えば、科学者たちは、北極圏および亜北極圏の森林と草原が、地球の温室効果に影響を与える炭素循環に影響を与え、それを制御する上で重要な役割を果たしていることを発見しました。北極の生態系全体は、地球の生態系のバランスにとって極めて重要な要素です。北極が汚染されれば、世界中の長距離渡り鳥が被害を受けるだろう。北極の生態系が破壊されれば、地球の生態系はバランスを失うことになるでしょう。もちろん、最終的にこのすべての結果を負うのは私たち人間です。

実際、北極のような厳しい自然環境で生き残るには、特別なコツが必要です。では、これらの生物は北極でどうやって生き延びているのでしょうか?

昆虫と植物の生存能力

昆虫を例に挙げてみましょう。彼らが耐えてきた試練は、人間に劣等感を抱かせるのに十分である。人間は寒さに耐えるために厚い綿の服を着ることができますが、小さな昆虫は永遠に裸でいるしかありません。それで、彼らはどうやって北極の寒い冬を生き延びるのでしょうか?

実際、ほとんどの昆虫は、一年のうち約 9 か月を凍った状態で過ごします。土や泥、沼に埋もれて周囲の物質に凍りつき、耐え難い寒さに対抗するために休眠状態を利用しています。しかし、氷は結晶であり、昆虫の体が結晶化すると血管に負担がかかったり破裂したりして、体が破壊されることはわかっています。これを防ぐために、北極の昆虫は冬眠に入る前に細胞内の水分を自動的に最小限に減らし、結晶化を効果的に回避する生存術を進化させてきました。こうすることで、長い冬の間もぐっすり眠ることができます。

北極では、一見目立たない植物でさえ、独自の生存技術を持っています。

山の麓の岩の上の苔

（写真提供：CCTV.com 撮影：袁曼）

極端に低い冬の気温によって形成される永久凍土と相まって積雪は植物の成長には非常に不利ですが、彼らは自然環境に適応するのに十分な特別な生活様式を発達させてきました。地衣類は-20℃でも生育でき、一部のコケは-10℃でも生育できます。氷河ラナンキュラスやツツジなどの花卉は-5℃でも生育を続けます。低木はほとんどすべて矮性生垣のような形を形成し、光合成のために放射線エネルギーを使用することができます。合成された栄養素により、寒くて不毛な土地でも生育できるようになります。

寒い北極の環境では、木々の成長は極めて遅く、幹は曲がっているのが特徴です。たとえば、アメリカナナカマドは原産地のアラスカやカナダでは高さが 2 メートルを超えますが、グリーンランドでは低木のような存在で、裸の木でも高さ 1.5 メートルに達するものはわずかで、幹の直径は 1 ～ 3 センチメートルを超えません。

さらに、北極圏の顕花植物は、短い夏を最大限に活用するために、開花と結実のライフサイクルを 2 か月、場合によっては 1 か月半で完了することができます。さらに悪いことに、今年花を咲かせて来年実を結ぶだけのものもあります。長い冬の間、成長が止まります。

北極の動物たちの生存スキル

北極では、小さなレミングでさえ独自の技を持っています。寒い冬には、彼らは地下での戦闘に頼って生き延びます。しかし、凍った土壌によくつながったトンネル網を掘るのは容易ではありません。そのため、毎年秋になると、レミングの前足には厚い表皮層が成長し、それが 2 つの小さなシャベルのような働きをして、より速く穴を掘ることができるようになります。

（写真提供：veerフォトギャラリー）

キツネ、オオカミ、ジャコウウシ、ホッキョクグマなどの大型動物は、主に厚い毛皮と絶え間ない動きによって体温を維持し、寒さに耐えます。ホッキョクグマは冬眠することもあるが、頭を腕に抱えて眠ることはない。その代わりに、片方の目を開け、もう片方の目を閉じて、非常に警戒した状態を保っています。少しでもトラブルの兆候があれば、彼らはすぐに目を覚まし、いつでも攻撃する準備を整えます。

（写真提供：veerフォトギャラリー）

北極海に生息する哺乳類は、体温を保つために珍しい方法を持っています。たとえば、ラッコの体には 8 億本の毛があり、オットセイには 1 平方センチメートルあたり 46,000 本以上の毛があります。彼らの体毛は非常に密集しているため、浸透する海水でさえ浸透することができません。これらの厚い毛は乾燥した暖かい空気で満たされており、氷のような海水の中でも非常に快適に生息することができます。

（写真提供：veerフォトギャラリー）

アザラシ、セイウチ、クジラなどの大型海洋哺乳類には共通点が1つあります。それは、体が砲弾のように丸いことです。これにより、泳ぐときの抵抗が大幅に軽減されるだけでなく、熱の損失も効果的に軽減されます。もちろん、冷たい海水の中で体温を約40℃に維持できるのは、主に極端に厚い皮膚と皮膚の下の厚い脂肪層によるものです。皮下脂肪の厚さはクジラの種類によって異なります。厚さが数センチのものもあれば、50センチほどもあるものもあり、断熱に非常に役立ちます。しかし、どんな利点にも欠点はあります。クジラが長時間泳いだり、危険から逃げようとしたりすると、体内で発生した大量の熱を放散することが難しくなります。この問題を解決するために、皮質の表面の下には神経と筋肉によって制御される密な血管網が存在します。体温が上昇すると、大量の熱い血液がこのネットワークに流れ込んで冷却され、体温を約3℃まで下げることができます。その機能は自動車のラジエーターに似ています。

北極の生物は長い進化の過程で、白い環境に適応する能力を身につけました。しかし、北極の開発や地球温暖化により、海氷の減少は北極に生息する動植物に大きな影響を与えています。この問題に関して、中国は一貫して北極保護の強化と北極協力の積極的な推進を主張してきた。私たちは、北極が直面している生態学的および環境的課題に全人類が共同で対応し、北極の生命を守るために協力することを願っています。