إذا سبق لك أن غامرت بالخروج في يوم بارد مع قدميك مكشوفة تماما، فأنت تعرف جيدا مدى الألم، فتكاد تكون من المستحيل الوقوف أو حتى المشي لفترة طويلة جدا على سطح بارد دون أن تتأذى، ومع ذلك، هناك العديد من أنواع الطيور التي يبدو أنها تفعل ذلك بالضبط دون أي مشكلة، وفي الواقع، هناك العديد من أنواع الطيور مثل البطاريق، والبط ، والنورس، وما إلى ذلك الذين يقضون وقتا طويلا على الجليد أو الماء الجليدي نفسه، لذا، كيف تمكنت الطيور من الحفاظ على أقدامها غير المحمية من لدغة البرد القارسة(أو قضمة الصقيع).

إجابة مختصرة، تقوم الكثير من الطيور ببساطة بسحب أرجلها وأقدامها أقرب إلى جسدها، وبعضها ترفع ريشها لحصر الهواء الدافئ، في حين أن بعض الأنواع تبقى دافئة بفضل نظام التبادل المضاد، وهناك ما يقرب من 10000 نوع من الطيور في جميع أنحاء العالم يعيش بعضهم في المناطق المدارية حيث يستمتعون بأشعة الشمس والطقس الدافئ لفترة جيدة من السنة، بينما يعيش آخرون في مناطق قطبية مثل أنتاركتيكا والدائرة القطبية الشمالية، حيث يتعين عليهم التعامل مع درجات حرارة شديدة البرودة، وبالتالي هناك طرق مختلفة يمكن لهذه الطيور أن تحمي بها نفسها من البرد.

هناك بعض التقنيات الأساسية التي تستخدمها العديد من الطيور للتدفئة، لا تمتلك الطيور عموما أقداما كبيرة (بما يتناسب مع أجسامها)، وبالتالي فإن فقدان الحرارة من خلال أقدامهم ليست عالية في المقام الأول، وعلاوة على ذلك، فإن الطيور من ذات الدم الحار، مما يعني أنها يمكن أن تحافظ على درجة حرارة الجسم الأساسية وبالتالي التكيف مع درجة حرارة المحيط.

بعض أنواع الطيور (الطيور الساحلية مثل الطيور الشائعة، والزقزاق) ببساطة تجذب أقدامها نحو قلب جسمها، تماما مثل الطريقة التي نميل بها لربط أطرافنا معا لدفء أنفسنا، ونظرا لأن الطيور من ذات الدم الحار، يمكنها الحفاظ على درجة حرارة الجسم الأساسية، بغض النظر عن برودة درجة حرارة المحيط عن طريق زيادة معدل الأيض، فعندما تنخفض درجة حرارة المحيط ترفع الطيور معدل الأيض (تماما مثل البشر) لمنع هبوط درجة حرارتها الأساسية.

على العكس من ذلك ، عندما تكون درجة حرارة المحيط عالي، تقوم الطيور بتخزين المياه وفقدان الحرارة من خلال التبريد التبخيري (أقرب إلى التعرق عند البشر)، وبعض الطيور مثل النسور السوداء، تتبول على أرجلها المجردة من الريش للمساعدة في التبريد من خلال التبخر.

هناك سبب وجيه لأن أقسى فصول الشتاء ليست مشكلة بالنسبة لمعظم الطيور، فلقد تم تصميم أقدامها ببراعة بحيث تكون باردة بالفعل لتبدأ مع فصل الشتاء، بفضل شبكة من الشرايين تدعى الشبكة الرائعة حيث يتم قلب قلب الطيور بأقدامها بطريقة بحيث يتم نقل كمية ضئيلة من الدم إلى هناك في الوقت الذي يتم فيه تبريد الأقدام، وعندما يتدفق الدم مرة أخرى، يكون الجو دافئا، ويضمن نظام التبادل الحراري بقاء الدم الدافئ على مقربة من قلب الطيور، بينما ينخفض الدم البارد إلى أصابع أقدام الطيور، وتشعر الطيور بالقليل جدا من البرد، والأهم من ذلك أنها لا تواجه أي فقدان للحرارة.

زوجان من القرص البيولوجي جعل هذا النظام أكثر كفاءة، حيث تغرق شرايين الطيور في أعماق أجسادها خلال فصل الشتاء، مما يجعلها أقل تعرضا للعناصر، ثم هناك السبب الرئيسي وهو أن الجزء الأنبوبي لريش الطيور لا توجد به عضلات على الساقين والقدمين السفلية، وهذا يعني أنهم بالكاد يحتاجون إلى أكثر من مجرد مرور الدم للقيام بما يتعين عليهم القيام به.