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北极熊为什么能生活在寒冷的环境下?

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【摘要】:
北极熊生性不怕“冷”,与它身体的结构、形态和其生活习性密切相关。
  北极之王——北极熊,生活在北极附近的海岸或岛屿地带,全年经受严寒考验。那么北极熊为什么能生活在寒冷的环境下呢?
 
  这其实与北极熊身体的结构、形态和其生活习性密切相关。
 
 
  首先,这是由北极熊体内的物质组成决定的。成年北极熊的主要食物来源是富含鲸脂的海豹,使它们得以构筑起厚厚的隔热层,以至于体重的50%都是脂肪,且脂肪主要分布在北极熊的皮下,高含量的皮下脂肪层为北极熊抵御寒冷提供了条件。因为脂肪是生物体内良好的储存能量并供给能量的物质,1克脂肪在体内被彻底分解可产生38千焦(9千卡)的能量,比1克蛋白质或1克糖类化合物高1倍多。而且脂肪是不良导热物质,能有效地起到隔热作用,非常厚的皮下脂肪减少了北极熊体内的热量散失,有效抵御了严寒。
 
  其次,北极熊抵御严寒的秘密与其特殊毛皮密不可分。北极熊的毛看似“白色”,但通过电子显微镜观察会发现,它们实则为空心结构,毛内不含有任何色素体,呈透明状态。而看上去是其体毛呈白色是因为毛管内表面比较粗糙,以致光线折射的光线较为凌乱。
 
 
  研究人员发现,这种特殊的毛管能够使紫外光沿着芯部通过,帮助北极熊将照射在它身上的光,几乎都吸收进体内增加其体内的温度。
 
  通过对北极熊毛皮研究,我国科学家模仿北极熊毛发结构,研制出一种有序多孔的隔热保温织物,该物质的导热系数比北极熊的毛发更低,保暖性能甚至优于北极熊毛,在工业、军事领域都有着广阔的应用前景。同时北极熊体毛非常长且被一层油脂覆盖,不易被冰冷的海水浸湿。而且体表“白毛”下的皮肤为黑颜色,可以最大限度利用太阳能,毛皮还非常隔热,减少了体内热量的散失。可以说北极熊的毛皮是世界上最保暖的毛皮之一。
 
 
  此外,北极熊一生中大约67%的时间处于“静止”状态,并在北极进入最冷的时期时开始冬眠,最大限度减少了其体内能量的损耗,以保留更多能源物质以维持体温。
 
  总之,北极熊在进化中形成了多种独特的身体结构、形态和生活习性,保证产热的同时减少散热,在北极恶劣的低温环境下生活。
 
——本文转载自“科普中国-科学原理一点通”网——

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