王吳軍
@小乖寶:我前幾天在電視節目里看到一群群企鵝站立在冰雪上,任憑寒風吹打。雖然它們身上有厚厚的羽毛抵御寒冷,但是它們不怕凍腳嗎?
生活在寒冷地帶的企鵝已經適應了當地的氣候,但它們也要盡可能為自己保暖,減少身體中熱量的散失,將身體主要部分的溫度保持在40℃左右。企鵝的腳上既沒有厚厚的羽毛,也沒有足夠多的脂肪,要保溫確實很困難。為了防止自己的腳被凍壞,企鵝自有“神功”。
首先,企鵝通過改變向雙腳提供血液的動脈血管的直徑,來調節自己腳內的血液流量。當寒冷到來的時候,企鵝就減少腳內的血液流量;當氣候比較溫暖時,企鵝就增加腳內的血液流量。其實,人類也有和企鵝類似的調節功能,當人類的手和腳在感到寒冷時就會變得蒼白;當感到溫暖時,手和腳則會變得紅潤起來。這樣的調節功能的機制是極其復雜的,由大腦的下丘腦來進行控制,需要體內神經系統和各種激素的共同參與。
另外,企鵝雙腳的上層有一種“逆流熱交換系統”。企鵝向腳提供溫暖血液的大動脈血管分成了許多的小動脈血管,同時,在企鵝腳部變冷的血液又通過與這些小動脈血管緊挨在一起的數目一樣多的小靜脈血管流回。這樣一來,企鵝腳部的小動脈血管內溫暖血液的熱量就會傳遞給與之緊緊貼在一起的小靜脈血管內的逆流血液,于是真正帶到企鵝腳部的熱量其實是非常少的。
在寒冷的日子,企鵝腳部的溫度僅保持在1~2℃,最大限度地減少了腳部熱量的散失,同時也防止了腳被凍傷。家鴨和家鵝的腳部也有類似于企鵝的血管結構,但是如果把鴨子和鵝從冰天雪地中轉移至溫暖的室內飼養,過幾個星期之后再把它們放回到冰冷的室外,它們的雙腳就會被凍壞。這是因為鴨子和鵝的生理活動已經適應了溫暖的環境,它們腳部的“逆流熱交換系統”已經改變了,此時若是再回到寒冷環境,它們腳部的溫度就會下降到冰點以下。