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动物自备“空调器”

2015-08-12张晓天

青少年科技博览(中学版) 2015年7期
关键词:嗉囊空调器白蚁

张晓天

在炎热的夏季里,人们可以打开空调机调节室温,让自己凉爽舒适。某些种类的动物在漫长的进化过程中,为了更好地适应自然环境,也逐渐形成了自己独特的“空调器官”。而且,它们的“空调器官”不仅可以“降温”,还可以“保温”或“升温”,令人类自叹弗如!

昆 虫

大洋洲的西部生活着一种白蚁,在它们所构筑的巢穴里,温度一年四季都保持在31℃左右。白蚁巢为什么具有这种神奇的功能呢?

原来,蚁巢虽然建在地下,但白蚁在地面上堆起一座两三米高的锥形土丘,土丘朝北,这样,东西两侧大面积斜面就可以在早晚温度低时,吸收较多的太阳热能 ;而在中午太阳光强烈时,锥形的蚁丘又能使阳光面积最小。另外,白蚁穴内四通八达的通道与蚁丘上的排气孔相通,这样,蚁巢里面的热空气就通过排气孔排到外面,外面的凉爽空气则可以补充进来,形成空气对流,从而降低了巢内的温度。当外面的温度比巢穴内低时,白蚁就会堵住一些排气孔,以保持巢内的温度。你看,白蚁的巢穴不就是名副其实的“空调塔”吗?

珍珠蝶能通过调节翅膀上鳞片的位置,改变太阳光照射它的角度,来调节自身的体温。如果让太阳光直射在这些鳞片上,受热的面积就大,获得的热能就多;如果让阳光斜射在鳞片上,所得到的热量就少。所以说,蝴蝶的翅膀是一件奇妙的“体温调节器”。受此启发,科学家也给人造卫星穿上一件“可调节体温”的外套,以便延长卫星的寿命。

蜜蜂冬季并不休眠,那么它们靠什么来防寒呢?原来,蜜蜂身上具有“空调器官”,这就是它们的翅形肌。当冬季来临,蜂巢受到寒冷威胁之时,全体蜜蜂便拼命鼓动双翼,使翅形肌不断地伸缩,从而产生大量的热量,而蜜蜂自身运动消耗的热量只占1/5,其余的4/5热量就散布在蜂巢内,使蜂巢中心的温度始终保持在34℃左右,这是相当理想的温度。

鸟 类

巨嘴鸟的喙长17~24厘米,宽5~9厘米,几乎与身长相等。巨嘴鸟喙的表层有很多微细血管,其表面积占体表总面积的30%~50%。天热时,巨嘴鸟的喙白天时的温度要比日落时高10℃左右。研究表明,巨嘴鸟多余的体热可以通过巨大的喙来释放。

鹈鹕的喙的下部挂着一个嗉囊。平时它把喙闭合着,捕鱼时张开,嗉囊便鼓得大大的,像个网兜,有12升左右的容量。鹈鹕的嗉囊不仅是捕鱼、装鱼的工具,而且在夏季高温季节里还可以作为“空调器”。它鼓起嗉囊,便可以散发多余的体热。

生活在南极附近的企鹅要经受0℃以下的严寒,因此保持体温对它们来说十分重要。企鹅的羽毛之间有一层空气,这是很好的绝热层。在企鹅裸露的脚部和整个下肢皮肤内,相邻的动脉和静脉之间有一种逆流热交换系统,这一系统能使流回心脏较冷的血液从流向血管末梢的血液中吸取热量,从而节省体热,这是企鹅家族世代生活在冰原上进化的结果。

鸭子是耐寒的动物。如果把鸭子放在-80℃的密封箱子里,它没有一点事儿。这种耐寒本领使鸭子站在刺骨的冰面上也不会被冻伤,这是因为它的脚可以自动调节温度,能防止血管收缩,使全身血液畅通。正是“鸭脚”这一“空调器官”才使鸭子不怕严寒。

陆地哺乳动物

生活在南美洲的羊驼具有独特的体温调节器官,这个“调节器”位于它的前后肋腹区,那是一块不生毛、皮肤裸露的地方。在炎热的夏天里,羊驼身体内部多余的热量便可以通过这个“调节器”散发出去,而在冬天来了以后,它就夹紧四条腿,挡住那块无毛的裸露区,这样体热就不会大量散失了。

袋鼠的舌头能协助降低体温。当气温高达35℃~40℃时,袋鼠就不断地用舌头舔自己的前爪,这样体温很快就会下降。这是由于袋鼠的前爪上分布着许多血管。

兔子的汗腺已退化,那么它是靠什么来调节自己体温的呢?想到了吗,是它的两只长耳朵。如果仔细观察,我们就可以发现,不论兔子跑得多么快,两只耳朵总是竖着,这样可以更好地散热。因为兔子的耳朵内布满毛细血管,可以将体内多余的热量散发出去。而在寒冷的季节里,兔子就把两只耳朵紧贴在背上,并关闭耳朵上的毛细血管,这样就可以避免体温过多散失,从而使体温保持在正常的范围之内。

黄牛的汗腺不发达,在夏季里就是在它干活的时候,我们也没见它出汗。那么,它不出汗吗?不是的。黄牛是通过鼻孔不断排汗,带走身上多余的热量。再有,它还可以通过蹄窝进行排汗。有了这两个排汗的器官,黄牛就不会因天热劳累而中暑了。

狗的汗腺分布在口部和鼻部。在大热天里,狗就趴到阴凉地里,张开大嘴巴,伸出长舌头,用快速喘动的办法来增加呼吸次数,这时汗水便顺着舌头、嘴角向下流淌。这样,它就能将体内多余的热量排到体外,使身体保持在正常的体温。

蜘蛛猴主要生活在南美洲的热带森林里。它有一根独一无二的长尾巴,长度可达80厘米,末端的腹面有20厘米长是光秃秃的,上面有一道道花纹一样的皱褶。这根长尾巴就相当于“第五只手”,因此它在树枝间来去自如,如履平地。蜘蛛猴的尾巴还有一个独特的功能——起着“恒温器”的作用。在天气炎热时,尾巴会像狗的舌头那样散热,使蜘蛛猴觉得凉快;而当天转凉时,尾巴又可以帮助它少散失体内的热量。这是由于尾巴里除了一般的血管外,还有一条直接连接动脉的中静脉。这条中静脉的主要功能,就是帮助调节体温。

生活在亚热带和热带地区的豪猪,也有着让身体散热和保存体内水分的本领。生活在这些地区的豪猪,体表尖刺的顶端常向下凹陷,刺的表面有鳞片。夜晚,水汽会在凹陷和鳞片处凝结,滋润身体。白天气温升高时,水分会逐渐蒸发,不仅可以使豪猪感到凉爽,而且还能够减少体内水分散失。

海洋哺乳动物

虎鲸体表光滑无毛,皮下是一层厚厚的脂肪,起到了隔绝寒冷侵袭的作用。不过,其前肢、背鳍和尾片等处没有脂肪层,而是穿行着一些血管网。血液经过这些地方就会变冷,流回到心脏和周围的动脉时又被加温。虎鲸体内的这套热交换系统能够避免热量过分散失。

在较冷的情况下,海豹体内的热量容易从鳍肢流失,因为那里缺少隔热的脂肪层,所以要减少热量的损失只能减少血液流经此处。于是,海豹鳍肢的毛细血管床下就有了特殊的“通路”把小动脉和小静脉连接起来,更多的血液就会通过表层流经此“通路”。当体温过高时,这个系统还能散热。

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