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Todos los seres vivos están especialmente diseñados para sobrevivir en un clima o entorno particular. Los comportamientos especiales y las características físicas y fisiológicas necesarias para la supervivencia se conocen como adaptaciones. Los animales que viven continuamente en climas fríos solo se adaptan a sus entornos gélidos, mientras que otros animales solo hacen adaptaciones temporales a medida que cambia el clima a su alrededor. En climas con diferentes estaciones, el inicio del invierno se marca con un descenso de la temperatura y una reducción de las horas de luz solar. Los animales que viven en estos entornos tienen formas muy diferentes de lidiar con las bajas temperaturas.
Adaptaciones para los polos
Los animales que viven en el Ártico y el Polo Antártico deben estar preparados para ambientes extremadamente fríos durante todo el año. Las características comunes de los mamíferos que se encuentran en los polos incluyen cuerpos más llenos y voluminosos y orejas, hocicos, patas y cola más cortos. Estos rasgos físicos conservan el calor corporal. Además, los mamíferos terrestres tienen un pelaje muy grueso y una capa de grasa acumulada, ambos para aislar el cuerpo. Del mismo modo, los pingüinos emperador tienen plumas muy densas, así como plumas externas que se superponen para hacerlos impermeables. Los osos polares tienen pelos huecos para atrapar el aire caliente y la piel oscura, que atrae los rayos ultravioleta del sol. También tienen una capa de piel debajo del pelaje cubierta con una capa exterior, para protegerlos mientras nadan. Los zorros y las liebres árticas tienen patas cubiertas de piel más grandes para moverse mejor en la nieve.
Adaptaciones para agua fría
Los mamíferos marinos, como focas, morsas y ballenas, tienen adaptaciones especiales para aguas heladas. El calor de los animales de sangre caliente se pierde más rápidamente en agua fría que en aire frío. El cuerpo redondeado y las capas de grasa bastante gruesas son necesarias para proteger contra la pérdida de calor corporal.
Migración estacional
Muchas especies de aves dejarán sus hogares para migrar a un clima más cálido en el invierno y regresarán en la primavera. Eligen volar cuando los días se acortan y el suministro de alimentos se vuelve cada vez más escaso. Dependiendo de la especie, los patrones de migración pueden ser los mismos todos los años, pudiendo volar cientos de kilómetros. Esto también es cierto para algunas especies de invertebrados, como las mariposas monarca.
Hibernación
Muchos mamíferos en climas estacionales producen un pelaje más grueso, aumentan de peso, se abastecen de comida y algunos incluso hibernan para escapar de los duros efectos del clima frío del invierno. Los animales más pequeños pierden calor más rápido y necesitan más energía para mantenerse calientes. Como resultado, muchas especies pequeñas, como ratones, ratas, ardillas, tejones e incluso murciélagos, optan por hibernar. Lo hacen reduciendo la frecuencia cardíaca, la respiración y la temperatura corporal, y simplemente duermen durante los meses de invierno. En Alaska, los osos pardos se retiran a sus guaridas durante los largos y duros meses de invierno y pueden hibernar hasta por seis o siete meses. Los reptiles de sangre fría también necesitan hibernar durante este período. Esto se debe a su incapacidad para regular su propia temperatura corporal, así como a la falta de fuentes de alimentos disponibles, como invertebrados, pequeños animales o aves.
Invertebrados
En climas estacionales, muchos invertebrados mueren a fines del verano. Sin embargo, sus huevos, larvas o pupas se esconden durante el invierno, esperando la primavera. Por ejemplo, las arañas mueren después de colocar huevos dentro de un capullo blanquecino del que se liberarán miles de nuevas arañas en la primavera. Otras especies de invertebrados, como orugas, ciertas mariposas, babosas, caracoles, mosquitos, avispas y abejas pasarán los meses de invierno en un estado llamado letargo. Estos invertebrados liberan un compuesto orgánico especial, llamado glicerol, en sus cuerpos, evitando que se congelen.