歐陽軍
秋去冬來,天氣逐漸由暖變寒。面對(duì)低溫的侵襲,各種動(dòng)物猶如八仙過海,各顯神通,施展自己的御寒本領(lǐng),以安全過冬。我們一起來看看吧!
身披吸熱外衣
蝶類的翅膀鮮艷奪目,這些色彩是由極為細(xì)小的粉狀鱗片形成的。鱗片是翅膜上表皮細(xì)胞的變形物,鱗片中含多種色素粒。在鱗片表面,生有很多橫行背紋,還有很多并行的薄片。蝴蝶的翅上背紋越多,越能閃爍出美麗多彩的光澤。當(dāng)太陽光從不同的角度照射到蝴蝶的翅膀上,由于折射和反射作用,蝴蝶的翅膀便顯現(xiàn)出鮮艷奪目的色澤,同時(shí)也吸收了大量的熱能。
有一種日出性蝶類——珍珠蝶,在晴空萬里的時(shí)候,它們能通過翅膀接收和積聚太陽光的能量。一旦外界氣溫下降了,它們便靠不停地扇動(dòng)翅膀來產(chǎn)生熱量,使自己的體溫保持在35℃左右。
這是因?yàn)檎渲榈某岚蛏嫌兄鵁o數(shù)毛茸茸的鱗片,宛如億萬面鏡子。當(dāng)這些“鏡子”與太陽光線垂直時(shí),能吸收大量的太陽光熱量,使身體暖和起來。珍珠蝶還能依靠改變翅膀的角度來調(diào)整受熱面,使獲得的太陽光熱量達(dá)到最大值。倘若體溫過高,它們便改變翅膀的角度,使溫度略有下降。
你看,蝴蝶的翅膀多么像“自動(dòng)調(diào)溫器” 呀!
興師動(dòng)眾的摩擦取暖術(shù)
蜜蜂家族的取暖方式是興師動(dòng)眾的摩擦戰(zhàn)術(shù)。外界的氣溫下降,就是戰(zhàn)斗的信號(hào),戰(zhàn)幕緊接著就徐徐拉開了。
蜜蜂進(jìn)入“戰(zhàn)場”后,首先圍繞著蜂王,在巢里爬來爬去,忙個(gè)不停,依靠運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的能量來取暖,似乎它們也知道劇烈運(yùn)動(dòng)可以產(chǎn)生能量。
如果氣溫再下降,離蜂王近的蜜蜂便大開齋戒,大口地吞食蜂蜜。因?yàn)槭懿涣撕涞那忠u,外層的蜜蜂就拼命地往里鉆,把里層的蜜蜂擠出。這樣一來,蜜蜂進(jìn)進(jìn)出出,循環(huán)不斷,通過摩擦戰(zhàn)術(shù),使蜂房保持溫暖。
改變身體顏色的深淺
假如進(jìn)行一次耐寒比賽的話,昆蟲雖不能奪得金牌,但也是排得上名次的佼佼者??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象:在耐寒昆蟲的表皮里,有一種比較特殊的色素細(xì)胞,大小能隨溫度的高低發(fā)生變化。
當(dāng)溫度高時(shí),細(xì)胞膜遇熱會(huì)變大。這樣,表皮的顏色就會(huì)變淺,吸收的光和熱就少。當(dāng)溫度低時(shí),細(xì)胞膜遇冷會(huì)縮小,表皮的顏色就會(huì)變深,吸收的光和熱就多,昆蟲的身體就會(huì)變暖。
利用身體顏色的深或淺來調(diào)節(jié)自身的溫度,這在動(dòng)物世界里是罕見的現(xiàn)象。也許人類是從這里得到了啟發(fā),夏天都喜歡穿顏色較淺的衣服,而冬天則喜歡穿顏色較深的衣服。
調(diào)節(jié)體內(nèi)水分的比例
昆蟲除了表皮里的色素細(xì)胞參與調(diào)節(jié)體溫,它們體內(nèi)的水分也參與了御寒運(yùn)動(dòng)。昆蟲體內(nèi)的含水量通常可達(dá)到體重的70% ~80%,這些水分可分為游離水和結(jié)合水兩種。游離水是從食物和大氣中直接獲得的,并且大多數(shù)還沒有參與體內(nèi)的化學(xué)變化,因此在0℃以下就比較容易結(jié)冰。昆蟲體內(nèi)如果有游離水,就會(huì)造成蟲體結(jié)冰,以致凍亡。結(jié)合水就不同了,它是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分,不但參與了體內(nèi)的一系列生物化學(xué)變化,而且即使在零下十幾攝氏度甚至零下三十幾攝氏度都不結(jié)冰,這就提高了昆蟲的抗寒能力。
正因?yàn)槿绱?,昆蟲在過冬前都千方百計(jì)地來增加體內(nèi)的結(jié)合水,而減少游離水。
增大呼吸與血液循環(huán)速率
夏季夜幕降臨之際,是蝙蝠活動(dòng)最活躍的時(shí)期。蝙蝠外出獵食時(shí),體溫可高達(dá)40℃左右,飽餐后,便返回棲息地,懸掛在棲息處的頂端。這時(shí),它們的體溫便可降到15℃左右。即便是處于冬眠狀態(tài)時(shí)被驚醒,蝙蝠也可以通過肌肉的活動(dòng)來加速呼吸和血液循環(huán),在1~2分鐘內(nèi),使體溫迅速升高到38℃左右。
蝙蝠安靜時(shí),呼吸頻率為每分鐘8~15次,心臟跳動(dòng)頻率是每分鐘6~7次。在自我升溫時(shí),蝙蝠的呼吸頻率增加到每分鐘300 次,心臟跳動(dòng)每分鐘可高達(dá)800次。
身著御寒大衣
有些動(dòng)物在寒冷的冬季要進(jìn)行冬眠,節(jié)省能量,以度過寒冷的時(shí)光。而生活在冰天雪地里的北極熊冬眠時(shí)間很少,大多數(shù)時(shí)間是進(jìn)行正常的生活。難道大自然對(duì)北極熊有著特殊的厚愛嗎?
北極熊生活在異常寒冷的雪地里,它體表白色的皮毛既能作為保護(hù)色,也是一件特殊的“防寒大衣”,能大量地吸收紫外線。
科學(xué)家經(jīng)過細(xì)致的觀察和研究發(fā)現(xiàn),北極熊的每根白毛中間都是空的,空隙中又都有一根細(xì)芯。正是這根細(xì)芯能吸收紫外線,光線穿過毛芯到達(dá)表皮,表皮則將光轉(zhuǎn)化為熱貯存起來。經(jīng)測定,北極熊的皮毛將紫外線轉(zhuǎn)化為熱的有效率高達(dá)95%。正是依靠這種神奇的本領(lǐng),北極熊才能在北極的冰天雪地中悠然自得地生息繁衍。
一些科學(xué)家在北極熊這種神奇本領(lǐng)的啟迪下,改進(jìn)了太陽能收集器,大大提高了熱效率,即使在陰天、下雨時(shí),照樣能發(fā)揮集熱作用。
(責(zé)任編輯:陸艷)