紅色皇后

小飛象呆寶(Dumbo)是迪士尼的動(dòng)畫(huà)角色,它與眾不同的大耳朵,讓它遭受嘲笑,也讓它成為世界上唯一會(huì)飛的大象。
雖然在現(xiàn)實(shí)世界里沒(méi)有大象真的會(huì)飛,但一些大型動(dòng)物的耳朵擁有的強(qiáng)大功能,也足以讓人類驚嘆不已。
非洲草原象的耳廓是所有動(dòng)物中最大的,其表面積相當(dāng)于它身體表面積的20%。順便一提,亞洲象的耳朵只有非洲象的1/3大,呆寶的同伴都是亞洲象,它們覺(jué)得呆寶的大耳朵奇怪,可能就是因?yàn)樗鼈兊亩洹靶 薄?/p>
大耳朵承擔(dān)著調(diào)節(jié)大象體溫的功能。動(dòng)物身體里的熱量要通過(guò)身體表面散發(fā)出去,動(dòng)物的體型越大,表面積與體積的比值就越小,散熱也就越困難。大象是陸地上現(xiàn)存最大的動(dòng)物,散熱的問(wèn)題也是最大的。另外,大象沒(méi)有汗腺,不能通過(guò)出汗散熱,所以耳朵的作用就更加重要了。
大象的耳廓不僅大,還很薄,含有豐富的血管。在一分鐘內(nèi),非洲草原象一只耳朵里流過(guò)的血液總量達(dá)12升。血液流入耳朵,通過(guò)耳廓巨大的表面積把熱量散發(fā)出去。在氣溫達(dá)到20℃時(shí),一頭兩噸重的非洲象,耳朵的散熱功率可達(dá)1500瓦,這相當(dāng)于它平靜時(shí)的90%。這對(duì)“散熱片”還附帶風(fēng)扇功能,大象經(jīng)常扇動(dòng)耳朵,制造空氣對(duì)流,大大提高了散熱效率。如果大象的耳朵受傷不能扇動(dòng),它很快就會(huì)因?yàn)樯眢w過(guò)熱而生病。
伊利諾伊大學(xué)的波利·菲利普斯和詹姆斯·希思,曾計(jì)算過(guò)大象耳朵的散熱功率。他們的同事看到這項(xiàng)研究,順理成章地提出了一個(gè)請(qǐng)求:你們能研究一下小飛象的耳朵嗎?菲利普斯和希思接受了挑戰(zhàn),最終把研究成果寫(xiě)成了論文,發(fā)表在《熱生物學(xué)期刊》上。
根據(jù)迪士尼的設(shè)定圖推算,呆寶的耳朵長(zhǎng)68.6厘米,總表面積達(dá)1.254平方米。這雙大耳朵能散發(fā)的熱量,可能超過(guò)小象自身產(chǎn)生的熱量。在動(dòng)畫(huà)里,大象媽媽用呆寶的耳朵當(dāng)被子,給小象裹了一個(gè)襁褓。其實(shí),如果為了呆寶的健康著想,應(yīng)該給它的耳朵蓋上被子才對(duì)。
這樣說(shuō)來(lái),大耳朵好像是個(gè)累贅。不過(guò),飛行中的動(dòng)物代謝率很高,產(chǎn)生的熱量也很多,所以,小飛象很可能需要一對(duì)碩大的“散熱片”。蝙蝠在飛行時(shí),翅膀皮膜里的血管會(huì)擴(kuò)張,讓更多血液流進(jìn)皮膜,利用扇動(dòng)的翅膀進(jìn)行散熱。
呆寶的耳朵如同蝙蝠的翅膀,不僅幫助呆寶飛行,還讓它散發(fā)飛行中產(chǎn)生的多余熱量——當(dāng)然,大耳朵的“萌度”,要比蝙蝠的翅膀高多了。
鯨沒(méi)有耳廓,但它們的耳朵擁有驚人的“內(nèi)涵”。2013年,貝勒大學(xué)的斯蒂芬·特朗布爾等人,分析了一件來(lái)自藍(lán)鯨耳朵的奇特“寶物”——一條長(zhǎng)達(dá)25厘米的耳屎。
鯨耳屎的主要成分是蠟質(zhì)、脂質(zhì)和角蛋白。大型須鯨的外耳開(kāi)口幾乎是封閉的,耳屎排不出去,就囤積在耳道里,數(shù)量很驚人。鯨耳屎是很有效的傳聲介質(zhì),所以耳道被堵上,并不會(huì)影響它們的聽(tīng)覺(jué)。鯨耳屎的積累是一層一層的,我們可以像分析年輪一樣,確定某一片鯨耳屎產(chǎn)生的時(shí)間。另外,作為鯨身體的分泌物,鯨耳屎里含有鯨體內(nèi)積累的多種化學(xué)物質(zhì)。研究鯨類的科學(xué)家,可以從耳屎中得到許多信息。
特朗布爾等人對(duì)藍(lán)鯨耳屎進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)這頭藍(lán)鯨在大約10歲時(shí)產(chǎn)生的耳屎里,睪酮的含量特別高,這說(shuō)明它達(dá)到了性成熟。不久后,藍(lán)鯨耳屎里的皮質(zhì)醇含量突然增加。動(dòng)物在承受壓力時(shí),會(huì)分泌大量皮質(zhì)醇,所以耳屎里的成分可以反映藍(lán)鯨的心理狀況。性成熟后皮質(zhì)醇暴增,或許說(shuō)明這頭藍(lán)鯨正為了“終身大事”而操心,比如競(jìng)爭(zhēng)配偶,或者跟其他鯨建立社會(huì)關(guān)系。
人類活動(dòng)也會(huì)在鯨耳屎里留下痕跡。有兩個(gè)時(shí)間段(5歲~6歲,10歲),藍(lán)鯨耳屎里汞的含量突然暴增。這可能是因?yàn)椋@頭藍(lán)鯨來(lái)到了有重金屬污染的水域。人們甚至還能在鯨耳屎里找到人造的有機(jī)污染物,例如DDT(雙對(duì)氯苯基三氯乙烷)。
總之,鯨的陳年耳屎就像日記一樣,能夠讓我們“閱讀”這頭鯨的成長(zhǎng)過(guò)程、經(jīng)歷,甚至心情。耳朵有如此妙用,即便蒂姆·波頓也很難想象得到吧。