非洲那么热,大象是怎么活下来的?

2016-08-02 来源:科学画报 阅读:

非洲那么热,大象是怎么活下来的?


据世界气象组织近期发布的公告,2016年1—6月已成为有气象记录以来最热的半年。


热成狗?

明明是热成非洲象好吗!


话说,非洲那么热,大象是怎么活下来的呢?

咦,这个开头怎么这么眼熟?

没错,前几天的推送文章里预告过这篇大象耐热秘诀。


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大象的耐热秘诀,请看

非洲那么热,大象是怎么活下来的?非洲那么热,大象是怎么活下来的?

文/徐炳荪

  在《动物世界》等影视作品中,人们常常看到大象扇动着大耳朵,悠闲地散着步。其实,对于这种世界上体型最大的陆地哺乳动物来说,生活在炎热地带并不轻松。

  大型恒温动物不仅产生大量内热,它们的表面积与体积之比相对较小。当天气炎热时,为了维持体温恒定,一头大象单位表面积散发的热量比人多。大象的个头越大,需要散发的热量越多。况且,大象不出汗,也不会像狗一般吐舌喘气。那么,大象凭借什么本领在炎热环境中“闲庭信步”呢?

  大耳朵是它的耐热秘诀之一,它就像一个大型散热器。1992年的一项研究表明,当气温为20℃时,一头2000千克的非洲象仅依靠扇动耳朵就能散发掉多余的热量。但是,有的非洲象体重可达7000千克,而且大都生活在气温40℃的环境中。同时,亚洲象的耳朵的大小是非洲象的三分之一,所以,它们只能通过耳朵散去三分之一的热量。如此,仅靠耳朵散热远远不够

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  奥地利兽医大学的威森伯格研究小组还发现了大象的另一个耐热秘诀。他们对维也纳动物园的6头非洲象进行研究。待大象张开嘴巴时,把药片和其他美食一起扔进它们的喉咙。其实,“药片”里面包裹的不是药,而是温度传感器和无线电发射机。通过“药片”,研究人员获取了大象的热成像图。研究人员发现,当大象散热时,耳朵、腿部和腹部都会出现热斑。当身体的某个部位布满毛细血管网,大量的“热血”涌向这里,使皮肤变热,从而在热成像图上形成热斑。也就是说,出现热斑的地方就是身体的散热区

大象的热成像图非洲那么热,大象是怎么活下来的?

当大象体温升高时,大象的两只耳朵部位没有全部出现热斑。两只耳朵部位出现的热斑的形状各不相同,它们和周围区域的温差竟高达20℃!随着温度继续升高,这些热斑会逐渐扩大,并最终融为一体。这无疑会加快热量的散发。

  所有哺乳动物的皮肤就像散热口,通过皮肤,动物可以散去多余的热量来调节体温。大象是目前已知的第一种能打开、关闭和融合散热口的哺乳动物。威森伯格认为,这使得大象能在温度适宜的天气里精确地调节体温。当大象感觉舒适,不冷也不热的时候,它们才使用这种策略。有的研究人员甚至推断,大象具有能使某块皮肤散热从而使某个器官降温的能力。

  哺乳动物体表有毛,毛发层能使皮肤表层维持一层空气薄层,这层空气层能够减少热量流失,具有保温作用。但是,大象的毛发稀疏,起不了这种作用。那么,大象体表的坚硬且竖直的毛发究竟有何作用呢?

  美国普林斯顿大学的迈尔沃德通过研究计算机模型发现,大象稀疏的毛发并非是为了保温,而是充当了“散热片”的角色。大象的毛发能提高20%的散热效果!他认为,大象的毛发并非进化的遗留物,可能已经进化出帮助大象降温的功能。

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  不过,尽管有这么多的散热方法,当遭遇极端高温天气,大象可能还是没有办法散发掉多余的热量。于是,大象进化出另一个散热策略。威森伯格同样让德国和泰国的17头亚洲象吞下“药片”,使用温度传感器监测大象的体核温度。实验表明,在德国,当气温为21℃时,大象的体核温度的波动范围在0.5℃左右。但是,在泰国,当气温为30℃时,大象的体核温度的波动范围超过1℃,从夜间的最低35.5℃飚升到白天的38℃!


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亚洲象通过在夜间降低体温,从而提高抵御耐受白天高温的能力

这如同暑天遇停电,只要冰箱内放上适量的冰块,白天温度再高,冰箱内的食品也不会因冰箱温度升高太快而变质。这种能力曾经被认为是沙漠哺乳动物的专利,比如,骆驼一天的体温可以从夜间的34℃上升到白天的41℃以上!


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 随着全球变暖加剧,非洲象活动的热带地区将会变得更加炎热。这些地区夜间温度上升的幅度要比白天更大,这对非洲象这样的大型动物来讲,维持适宜的体温将会变得更加困难,大象的生存前景堪忧。科学家预测,在环境的“倒逼”下,非洲象必然会改变一些行为模式,身体也会发生相应的变化。或许,非洲象最终将不得不“瘦身”以适应越来越热的环境。


——选自《科学画报》

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