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【新視野】反季節營銷,穿著「羽絨服」的鳥兒怎么過夏天?

時間:2022-07-09 06:36:13    來源:科普中國網    

隨著炎炎夏日的到來,衣柜里厚重的冬衣早已被輕薄的夏裝所取代。當收拾冬衣的時候,不知你有沒有過疑惑,為什么羽絨服可以像夏裝一樣輕,卻又那么保暖呢?

1. 羽絨為什么那么保暖?

羽絨不同于羽毛,(用于服裝生產的)羽絨生長在雛鴨、雛鵝的體表以及鴨、鵝的正羽根部,呈絨毛狀,其羽枝柔軟、羽小枝細長;羽毛生長在鴨、鵝的體表,雖然質地很輕,卻有一定的韌度,不像羽絨那么柔軟。


(資料圖)

羽絨的基本構成單位是單根或多根維管束構成的維管束細胞。在這些維管束表面有一層細胞膜,主要由兩種具有疏水性能的大分子構成,這樣形成的維管束細胞呈卷曲狀,所以羽絨里面有著大量的孔隙,這些孔隙可以儲存一定量的空氣。同時,羽絨纖維結構中的羽絲之間存在斥力,這使得羽絲之間并不是緊貼在一起的,而是保持一定的距離,進一步提高了羽絨儲存空氣的能力,這就是羽絨保暖的關鍵。

來源|pexels

熱量的傳遞有三種方式,即熱傳導、熱對流以及熱輻射。熱傳導通過相互接觸傳遞熱量,比如我們用熱水袋捂手。熱對流通過流動介質傳遞熱量,比如冬天房子里的暖風空調讓整個房間變得溫暖。熱輻射通過輻射電磁波傳遞熱量,比如人們曬太陽取暖。

因為流動空氣容易帶走熱量,所以相對靜止空氣的熱傳導系數低,能夠作為熱傳遞的屏障,靜止空氣越多,隔熱保暖效果越好。羽絨的結構使其能夠大量地儲存空氣,因此填充了羽絨的衣服保暖性能極好,而且這種性能會隨著充絨量的增加(即蓬松度的增加)不斷提升。

羽絨越蓬松,越保暖

來源|百度百科

2. 穿著“羽絨服”的鳥兒怎么過夏天?

鳥類都長有羽毛,在羽毛之下體表之上又有羽絨,靠著這些羽毛和羽絨,鳥兒們熬過了一冬又一冬。但是夏天到來的時候,這身羽毛和羽絨卻會對體表散熱造成阻礙,鳥兒不怕熱嗎?

“含絨量”非常高的金冠戴菊

來源|百度百科

實際上,大部分鳥兒都不能承受過高的體溫,這可能會導致其休克甚至死亡。再加上鳥兒經常處于飛行狀態且基礎代謝率較高,在同一氣溫環境下,鳥兒感受到的溫度比我們感受到的要更高一些,所以鳥兒確實需要通過一些特殊的方式來幫助自己降溫。

在了解鳥兒降溫的技巧之前,首先必須明確一個事實:并非所有鳥兒都全身長滿羽毛。實際上,全身覆羽的鳥兒只是少數,比如企鵝。企鵝主要生活在南極,考慮到南極酷寒的氣候,這里的企鵝并不需要過分擔憂是否會在夏天中暑;而生活在其他地區的企鵝比如加拉帕戈斯企鵝,可以“泡”在海水中給自己降溫。

來源|unsplash

大部分鳥兒的體表分為羽區和裸區,即生長羽毛的區域和不生長羽毛的區域,而裸區正是鳥兒散熱的重要通道。氣溫升高時,鳥兒會抬起羽毛,讓裸區暴露在空氣中,以散發部分熱量。如果氣溫持續升高,鳥兒會像人類一樣,通過擴張毛細血管,增加血流量來釋放熱量。鳥兒體表的裸區面積比較小,因此鳥兒會更加高效地增加血流量。

單雞冠普通來亨雄雞的羽區和裸區

來源|《羽毛:自然演化中的奇跡》

有些鳥兒,比如鷗和鷺,能夠使自己裸露的腿腳處的血流量增加20倍之多,以便迅速地將熱量釋放到空氣中。還有些鳥兒在飛行過程中會把兩腿垂下來,其目的也是散熱。一些鳥兒甚至會通過眼部周圍的裸皮以及嘴部來散熱,所以很多熱帶的鳥兒都進化出了大嘴,以擴大體表散熱的面積。

鳥兒飛行時將兩腿垂下散熱

來源|unsplash

氣囊是與肺部相連的囊狀結構,鳥兒主要有9個氣囊,這些氣囊包裹著它們的內部器官,并且延伸到了腿部和翅膀的骨骼內部。鳥兒吸氣時,氣體不會直接進入肺部,而是進入第一個氣囊;呼氣時,之前吸入的氣體才進入肺部。再次吸氣時,第一次吸入的氣體會被推入第二個氣囊,而剛剛吸入的氣體進入第一個氣囊……如此反復,鳥兒吸入的氣體會在其體內持續流動并帶走熱量,這樣高效的呼吸系統不斷幫助鳥兒散發熱量,使其在炎熱的天氣下保持穩定的體溫。

來源|百度百科

我們從鳥兒的身上發現了可以保暖的羽絨,由此又開始尋找鳥兒如何避暑的答案,也許在研究這個問題的同時,科學家們又產生了新的疑惑,大自然神秘的魅力和人類進步的動力就在于此。

標簽: 百度百科

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