抗暑勇士撒哈拉銀蟻

雷炳新

撒哈拉沙漠是地球上最可怕的生存環境之一。干旱、炎熱、劇烈的晝夜溫差，諸多惡劣的因素奠定了這里的恐怖基調，死一般的沉寂似乎應該是這里唯一的旋律。然而，即便在這樣的地方，生命的聲音依然鏗鏘有力。撒哈拉銀蟻便是其中引人注目的佼佼者。

正午時分，如火的驕陽炙烤著一望無際的沙漠，沙礫上滾燙得難以立足，熱氣氤氳下的荒漠地表溫度已超過70攝氏度。這時，撒哈拉銀蟻出動了。這些勇敢的小生靈身長僅有10毫米，在烈日的照耀下，它們纖細的身影閃動著銀光，愈發顯得歡動而忙碌。嚴酷的高溫使得沙漠蜥蜴等捕食者早已退縮，這正是撒哈拉銀蟻獵食的好時機。一只只撒哈拉銀蟻穿過沙礫，尋找昆蟲和那些不幸被烈日曬死的小動物，連拖帶拉，肩扛手抬，把自己的美餐帶回了家。

讓我們疑惑的是：撒哈拉銀蟻弱小的身軀何以不懼酷暑？

美國哥倫比亞大學助理教授虞南方與好友蘇黎世大學教授呂迪格·維納，以及西雅圖華盛頓大學教授加里·伯納德對此進行了深入研究。他們發現，不管正午的沙漠有多炎熱，這些撒哈拉銀蟻都能將自己的體溫維持在53.6攝氏度以下。

為了破解其中的奧秘，虞南方等人用電子顯微鏡對撒哈拉銀蟻進行了拍攝。結果顯示，在撒哈拉銀蟻的背部和體側部，也就是撒哈拉銀蟻反射銀色光芒的區域，排列著許多致密而有序的毛。這些毛有著特殊的結構：它們的橫截面是三角形，貼近身體的一面平滑，而另外兩個面則呈現出波紋形態。這些毛逐漸變細，形成一個尖端，并以相同的方向覆蓋在撒哈拉銀蟻的體表。而這些獨特的毛發正是撒哈拉銀蟻帥氣外表與耐熱內涵的來源。

原來，這些毛的三角形截面可以有效反射來自不同入射角度的可見光和近紅外光。在入射角約為30度時，這些毛貼近身體的那個平面可以完全反射掉所有的入射光。“當撒哈拉銀蟻在沙漠中快速爬行時，它們看起來就像沙子上流動的水銀滴。”虞南方說，“撒哈拉銀蟻的這層毛發可以有效反射掉波長在400納米至2微米的可見光和近紅外光——這些波段的電磁波也正是太陽光的主要組成部分。”

此外，撒哈拉銀蟻的毛還賦予了它極高的熱輻射率——它們可以向外界輻射波長為6微米至16微米的中紅外光來散出熱量。虞南方說：“物理學家用發射率來衡量物體向外輻射熱量的能力。黑體具有最佳的熱輻射能力，它表面的發射率為1。而在中紅外波段，得益于自己的毛發，撒哈拉銀蟻的發射率被提升到接近黑體。”

然而，離開了這層毛之后，撒哈拉銀蟻似乎也就收了“神通”。虞南方給銀蟻做了脫毛后發現，撒哈拉銀蟻保持低溫的能力顯著下降。“在同樣的環境下，正常撒哈拉銀蟻的體溫可以比被脫毛了的撒哈拉銀蟻低5攝氏度至10攝氏度。”

“深海魚類的眼睛可以幫助它們在漆黑的深海中捕食，很多甲蟲和蝴蝶可以運用翅膀上微觀結構的變化來改變顏色，螢火蟲則可以用產生的生物熒光進行交流……”虞南方說，“動物們進化出了各種各樣的機制來感知和控制電磁波，它們的許多天然器官在復雜性和效率上都常常超出了人類設計的裝置。這或許能夠對仿生科技帶來不小的啟發。”