Groundhog Day Biology avslöjar den verkliga orsaken Woodchucks kommer fram i februari

Enligt legenden, om groundhog ser sin skugga den 2 februari, kommer det att finnas sex veckor vinter; Om inte, förutses en tidig vår.

Naturligtvis dyker markhårar - även kända som woodchucks - inte just nu för att vara friska väderpredictorer. Så vad är den riktiga orsaken? Forskning kring grundhögbiologi visar att de har andra prioriteringar i början av februari än att blanda sig med Punxsutawney, Pennsylvania.

Det är Groundhog Day!

Groundhog Day verkar ha europeiska rötter. I början av februari är halvvägs mellan vintersolståndet och våren equinox, och genom historien har denna säsongsspårvägen firats. De antika grekerna och romarna observerade en midsäsongfestival den 5 februari i väntan på våren. I den keltiska traditionen firades denna period som Imbologins festival för att markera början på våren. Tidiga kristna i Europa omfamnade denna tradition och firade Candlemas Day den 2 februari för att fira rensningen av Jungfru Maria. Vanligtvis på denna dag skulle prästerska välsigna ljus och distribuera dem till folket i vinterens mörker i väntan på våren.

Se också: Varför Groundhogs borde leda revolutionen mot Groundhog Day

I Nordeuropa behövde jordbrukarna viss indikation när man skulle börja vårplantningen. De letade efter framväxten av hibernators, till exempel igelkott eller emblem, för att signalera vårens framkomst. Sedan deras uppkomst inträffade i början av februari trodde man att om Candlemas Day var soligt och hibernatoren såg sin skugga, var det mer vinterigt väder framåt. Men om det regnade eller snöade på Candlemas Day skulle resten av vintern vara mild.

Denna tradition fördes till Amerika av tyskarna som migrerade till östra Pennsylvania. De hittade grundhuggar i rikedom i många delar av staten och bestämde sig för att detta däggdjur var en perfekt ersättning för de viloläge som de hade lämnat efter sig i Europa. Således fortsatte traditionen i Amerika.

Hibernation hjälper överlevnad

I mitt studieområde i sydöstra Pennsylvania är den genomsnittliga datumhacken som kommer ut ur deras hål den 4 februari. Det passar folklore och tidpunkten för Groundhog Day. Att förutsäga vädret är dock inte deras mål.

Den verkliga orsaken är relaterad till darwinistisk träning - ett mått på organismens förmåga att bidra med sina gener till nästa generation. Processen definierar naturligt urval och bygger på organismens förmåga att överleva och reproducera framgångsrikt. High Darwinian fitness föreslår att en individ kommer att vidarebefordra sina gener till många friska avkommor.

Hibernation bidrar till Darwinian fitness värde. Det ökar överlevnaden genom att spara energi under tider med tillgång till begränsad mat. Möjligheten att ligga i viloläge finns i flera däggdjursgrupper, inklusive alla marmotar, många arter av markekorreller, flodmynt, hamstrar, badgers, lemurer, fladdermöss och till och med några bukspottar och echidna. Curled upp i sina hål, passerar de vintermånaderna, när mat skulle vara svårt att komma ifrån.

Hibernation: Alternerande Torpor och Arousal

Hibernation kännetecknas av en signifikant minskning av kroppstemperatur och metabolisk funktion. Denna process kallas ofta torpor. Under tiden reduceras kroppsfunktioner, inklusive hjärtfrekvens, andningsfrekvens och hjärnaktivitet. Den totala fördelen för djuret sparar metabolisk energi vid en tid då den inte äter.

Men för några fortfarande oförklarliga skäl vaknar vilolägenheter regelbundet under sin vinterdagsperiod. Dessa upphetsningar kommer till en stor energikostnad. Därför måste uppväckning vara avgörande för överlevnad på något sätt, eller djur skulle inte slösa av energin på den. Några möjligheter är att upprätthålla cellulära funktioner eller bortskaffa kroppsavfall.

I Pennsylvania fortsätter dessa bouts of torpor och arousal under hela viloläge, som börjar i genomsnitt i mitten av november och slutar i början av mars; totalt ca 110 dagar. I en studie inträffade i genomsnitt 15 bouts of torpor under denna period, med upphetsningar däremellan. Groundhogs väcktes i ca 41 timmar och återvände sedan till torpor i ca 128 timmar för män och 153 timmar för kvinnor.

I en studie från 2010 bestämde vi oss för att viloperioderna för grundhönsar ökar i längd med ökad latitud. Dvalaperioden matchar vinterens varaktighet. Firandet av Groundhog Day skulle behöva bytas genom latitud för att perfekt matcha groundhog-uppkomsten.

Allt koka ner till sex

En av nackdelarna med viloläge är den reducerade tiden som är tillgänglig för reproduktion. Således har hibernators utvecklat parningsstrategier för att maximera reproduktiv framgång. Groundhog parning strategier innebär tillfällig framväxt i början av februari, parning i början av mars under deras slutliga upphetsning och födelse i början av april. Detta beteende ökar reproduktiv framgång eftersom unga är födda så tidigt som möjligt (men inte för tidigt) och kan börja mata i maj när mycket mat är tillgängligt. På så sätt har de tillräckligt med tid att få tillräcklig vikt för att överleva sin första vinterdvala.

Se även: Klimatförändring till Punxsutawney Phil: Du är avfyrade!

Men varför kommer jordskalvar i februari, när parning inte kommer att inträffa förrän nästa månad? Svaret ligger i deras sociala struktur. Det mesta av året är manliga och kvinnliga markhuggar ensamma och antagonistiska mot varandra. De upprätthåller aggressivt ett utfodringsområde runt sina hål och har sällan någon kontakt med varandra. Februari används för att återställa obligationerna som behövs för parning och säkerställer att parning kan fortsätta utan dröjsmål i början av mars.

Så för djuren själva är Groundhog Day mer som Alla hjärtans dag. Den 2 februari dyker inte groundhogs fram för att förutsäga vädret utan att förutsäga om deras egen parningstid kommer att bli en succé!

Den här artikeln publicerades ursprungligen på The Conversation av Stam Zervanos. Läs den ursprungliga artikeln här.