非洲这么热,大象怎么活?
大耳朵是它耐热的秘诀之一,它就像一个大散热器。1992的一项研究表明,在温度为20℃的情况下,一只2000斤的非洲象只需拍打耳朵就能散发多余的热量。然而,一些非洲象的体重可达7000公斤,它们大多生活在温度高达40℃的环境中。同时,亚洲象的耳朵是非洲象的三分之一大小,所以只能通过耳朵散发三分之一的热量。这样,只靠耳朵散热是不够的。
奥地利兽医大学的Wiesenberger团队还发现了大象的另一个耐热秘密。他们在维也纳动物园研究了六头非洲象。当大象张开嘴时,把药丸和其他美味扔进它们的喉咙。事实上,“药丸”并没有包在药里,而是包在温度传感器和无线电发射器里。通过“药丸”,研究人员获得了大象的热成像。研究人员发现,当大象辐射热量时,它们的耳朵、腿和腹部会出现热点。当身体某个部位布满毛细血管网时,大量的“热血”涌向这里,使皮肤发热,从而在热成像图上形成热点。换句话说,热点出现的地方就是身体的散热区域。
所有哺乳动物的皮肤都像散热器。通过皮肤,动物可以散发多余的热量来调节体温。大象是已知的第一种能够打开、关闭和融合热喷口的哺乳动物。据Wiesenberger称,这使得大象能够在温度适宜的天气中准确调节体温。大象只有在感觉舒服的时候才会使用这种策略,不冷也不热。一些研究人员甚至得出结论,大象有能力通过冷却某种皮肤来冷却某个器官。
哺乳动物体表有毛,毛层可以在皮肤表面维持一层薄薄的空气,可以减少热量散失,具有保温的作用。但是,大象的毛发稀疏,发挥不了这个作用。那么,大象体表又硬又竖的毛有什么作用呢?
美国普林斯顿大学的梅沃德(Mayward)通过研究计算机模型发现,大象稀疏的毛发并不是为了隔热,而是起到了“散热器”的作用。大象毛可以提高20%的散热效果!他认为大象的毛发不是进化的遗留物,可能进化出了帮助大象降温的功能。
然而,尽管有如此多的散热方式,大象在遇到极端炎热的天气时,可能无法散发多余的热量。因此,大象进化出了另一种降温策略。威森伯格还让德国和泰国的17头亚洲象吞下“药丸”,并用温度传感器监测大象的核温度。实验表明,在德国,当温度为265438±0℃时,大象的核温波动范围约为0.5℃。而在泰国,气温30℃时,大象的核温波动范围超过65438±0℃,从夜间最低的35.5℃到白天的38℃!
亚洲象通过夜间降低体温来提高抵抗白天高温的能力。
这就像夏天停电一样。只要在冰箱里放入适量的冰块,冰箱里的食物就不会因为冰箱里的温度上升过快而变质,无论白天温度多高。这种能力曾被认为是沙漠哺乳动物的专利。比如骆驼的体温可以从晚上的34℃上升到白天的41℃!
随着全球变暖的加剧,非洲象生活的热带地区将变得更加炎热。这些地区夜间的温升比白天更大,这将使像非洲象这样的大型动物更难保持适当的体温,大象的生存前景堪忧。科学家预测,在“被迫”的环境下,非洲象必然会改变一些行为模式,身体也会随之改变。或许,非洲象最终还是要“瘦身”,以适应越来越热的环境。
原文来自《科学画报》。
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