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降溫別再說“凍成狗”了,這對狗狗可有點不公平……

發布時間:2024-11-18 03:03:17 來源:星空計劃 字號: [ 大 ] [ 中 ] [ 小 ]

北半球的天氣漸冷,人類作為一種在氣候炎熱地區進化而來的生物開始叫苦,而那些生活在南北極的動物,常要忍受-40℃的持續低溫。它們自然需要特別的御寒辦法。

最簡單的方法當然是多穿衣服。動物皮毛的御寒效果,主要取決于毛發本身的導熱率和毛發之間的空氣。大部分有毛獸類的毛發都有兩層,粗硬的護毛和細軟的內層絨毛,絨毛可以“抓住”盡可能多的空氣。馴鹿的護毛里還有許多小空洞,像隔熱泡沫塑料一樣儲存空氣,進一步增加保暖效果。

雖然東北人十分相信穿貂,但皮毛還是有它的局限性。第一是小動物的毛不能太長,白鼬雖然生活在極地,但它的毛皮御寒效果并不是特別出色。因為它要依靠靈活性來捕食,就只能擁有一身短短的毛發。要是毛太長,就會像穿著羽絨服的小孩子,變成行動困難的“大面包”。

第二是絨毛和空氣構成的“保暖內衣”浸濕以后,效果就會大減。海豹和鯨依賴的是另一件“內衣”——脂肪層。脂肪層的保暖效果不如毛發,但它好在不怕浸水,而且可以儲備賴以生存的能量。生活在北極的弓頭鯨脂肪層厚度可達30厘米,是名副其實的世界最胖動物。

即使是陸地上的帶毛動物,也有不得不暴露在外的弱點。北極狼和北極狐的腳掌肉墊是沒有毛的,而且位于肢體末端,離產熱的身體最遠。它們的腳掌皮膚上有高度發達的血管網,像暖氣一樣為腳底板供熱。奇怪的是,它們并不是把腳掌的溫度調到與體溫相同,而是保持在0℃上下。人類在手的溫度達到15℃時,已經凍得很難受了,但狼的后代——狗,能在腳掌溫度0℃的時候行走如常。所以“凍成狗”對狗是不公平的。

另一個要害部位是呼吸系統,肺雖然藏在體內,卻不得不接觸外界寒冷干燥的空氣。馴鹿的鼻腔里布滿薄片狀的組織,為了增加表面積,它卷曲起來,千回百轉,像花卷似的。空氣吸進去之后,被溫暖的組織加溫,同時被鼻粘膜的蒸發水分加濕,這樣就可以安全地吸入,不會傷肺。

以上這些辦法,都是在盡可能不增加能耗的情況下,達到加溫的效果。在南北極能量(食物)并不好找,但迫不得已的情況下,動物也會犧牲能量,來換取溫度保命。這種策略在幼小的動物中尤其常見,因為它們身體小,熱量更容易散失,防寒的毛衣往往也不像成年動物那么堅厚。

最簡單的加溫方式就是肌肉顫抖,也就是我們常見的“凍得打哆嗦”。有趣的是,雷鳥的雛鳥靠顫抖胸肌來取暖,因為胸肌是飛鳥身上最大的肌肉,產熱量也是比較可觀的。

更耐久的御寒方法是棕色脂肪組織。雖然叫脂肪組織,但它里面的脂肪并不多。它能快速分解脂肪(它用的脂肪主要來自白色脂肪組織,也就是普通的肥肉),產生的能量超過90%都轉換成熱能。所以,棕色脂肪組織是動物的火爐子,關鍵時刻能救命。幼小的馴鹿、麝牛和豎琴海豹,雖然身穿厚厚的毛衣,但還是需要棕色脂肪組織來產熱保持體溫。小馴鹿的棕色脂肪組織消耗的能量,能夠占到它全部新陳代謝所消耗能量的70%。

作者丨紅色皇后 科普創作者

審核丨孟憲林 中國野生動物保護協會 教授級高級工程師

黃乘明 海南大學教授

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