王鸣阳编译

南极的企鹅在冬季长时间踩在冰雪上，它们的脚为什么不会冻坏？

企鹅已经适应了寒冷的气候，能够尽可能少地散失热量，保持自己身体主要部分温度在40℃左右。但是它们的脚却很难保暖，因为脚上既不长羽毛，也没有鯨脂一类脂肪的防护，而且还有相对来说很大的面积。

于是，企鹅通过两种机制来防止脚被冻坏。一种机制，是通过改变向双脚提供血液的动脉血管的直径来调节脚内的血液流量。当寒冷时，减少脚部的血液流量;当比较温暖时，增加血液流量。

此外，企鹅在其双脚的上层还有一种“逆流热交换系统”。向脚提供温暖血液的动脉血管分叉为许多的小动脉血管，同时，在脚部变冷的血液又通过与这许多小动脉血管紧挨在一起的数目相同的小静脉血管流回。这样，小动脉血管内温暖血液的热量就传递给了与之紧贴的小静脉血管内的逆流冷血，结果，真正带到脚部的热量其实是很少的。

在冬季，企鹅脚部的温度仅保持在冰点温度以上1℃～2℃，这样就最大限度地减少了热量散失，同时也防止了脚被冻伤。

企鹅的脚不会冻坏之谜，是可以从生物化学的角度来加以部分说明的，而且很有意思。

氧与生物体内的血红蛋白结合，通常是一种强烈的放热反应。一个血红蛋白分子吸收和添加氧原子，要释放出大量的热量（DH）。在相反的逆反应中，当血红蛋白分子释放出氧原子时，通常会吸收同等数量的热量。然而，氧化反应和脱氧反应发生在生物体的不同部分，也就是说发生两种反应所在的分子环境不同（比如说酸度不同），整个过程的结果，则是热量的散失或增加。……