北极动物为什么不怕冷,南极动物和北极动物为什么不怕冷

首页 > 旅游 > 作者:YD1662023-04-16 13:31:24

且不说会不会冻伤脚,单凭鸟类自身与冰面极大的温度差,身体的保暖工作再好,自身的热量损失也很严重了。在静止状态下,水的导热系数约为空气的25倍,冰的导热系数又要比水大。这意味着在静止条件下,生物通过冰面损失的热量远远大于通过空气损失的热量。

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北极燕鸥

对这些鸟类来说,要在如此寒冷的条件下捕食,又要保证在冰上正常的行走,给它们一双肉嘟嘟的布满神经末梢的脚肯定是不行的。我们也可以发现这些鸟类暴露在外的腿十分纤细,这是因为它们腿部的肌肉紧缩在上方毛茸茸的身躯上,通过肌腱来控制肢端的移动,就像通过某种线实现远程操作。

这意味着即使它们的脚部真的很冷,它们仍然可以通过处于正常温度下的肌肉来行使脚部功能。另外,企鹅、海豚、海豹等生物的鳍状肢也是通过这样的方式来完成正常的运动。

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跳岩企鹅的鳍状肢,其中红棕色的代表肌肉。肌腱附着在企鹅身体深处的肌肉上,以防止热量流失

企鹅为保暖形成的这种特殊腿部构造给我们一个错觉就是,企鹅是一种可爱的短腿生物。其实企鹅的腿部结构与人类相差无几,都是由股骨、膝盖、胫骨和腓骨四部分组成,只不过它们的“大长腿”藏在了脂肪里而已。

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企鹅也有膝盖

如果有机会触摸这些鸟类的话,你会发现它们的脚确实很冷。这不是被冻的缘故,而是自身有意为之。鸟类的脚与冰面的温度差越大,越有利于温度的散失。环境的温度是生物控制不了的,于是为了缩小温度差来减少散热,只能想办法降低脚部的温度。

有一个经典的物理问题能够很好地帮助我们理解由温差引起的热交换:有两杯同样体积的水,一杯100℃,另一杯是25℃。请问是先将两杯水放置一小段时间后,再混合到一起的温度高;还是先混合在一起,在放置一小段时间的温度高呢?假设放置的时间相同,时间不足以使水温降为室温,并且室温为25℃恒定,水蒸发损失忽略不计。

可以想到,若先混合,混合后液体的温度就会变低,与环境温差变小,相比于原来100℃的水,热交换速度变慢,相同时间降温也慢。所以后者水温应该是比前者高的。

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