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  毛发是哺乳动物区分于动物王国其它动物的关键特征,当然还有其它的特征比如说产奶。毛发帮助身体保存热量,考虑到哺乳动物需要消耗多少能量来保持它们自己温血,这是非常关键的。

亚洲象(右侧)和非洲象(左侧)背上的毛发

  而大象通常需要担心散发热量而不是保存热量。现代大象通常居住在温度能达到华氏122度(摄氏50度)的气候中,而且自从上一个冰川时代之前它们就只居住在温暖地区。此外大象拥有大量的肉都会产生热量,而且很少有身体部分能散发热量。它们身体占据的体积与身体表面积的比例是所有陆地哺乳动物当中最大的。

  科学家们了解到大象能够通过像扇子一样拍打它们的耳朵、在水中洗澡、移动到阴影区域、往身上喷淋水和涂抹泥巴来降温。他们也了解到厚皮动物拥有许多内在技巧来应对高温,比如说把温血循环到耳朵上进行降温。然而这些方法没有一个足以应对大象能够产生的庞大热量。在这种情况下,大象仍然在耳朵等位置长有稀少的毛发似乎有点奇怪。研究人员都认为这些毛发现在已经退化,或者可能作为一种感知的角色。

  普林斯顿大学的环境流体动力学家埃利-布-扎伊德说道:“现代显微镜的发明者安东尼·范·列文虎克在18世纪初公开了第一张大象毛发的特写景象。不可思议的是在科学领域最早涉及到大象毛发研究的是发明显微镜的家伙。由于许多报告都声称大象基本上是无毛的,从那以后它就被科学完全忽略。”

  现在科学家们发现大象的毛发并不保存热量,事实上有可能帮助大象从身体上散发热量。布-扎伊德告诉《生命科学》道:“我们认为这些毛发很可能有着一种目的性。”研究人员考虑了一系列的风速和那些平均0.5毫米宽20毫米长的毛发后估算出热量如何在大象身体表面流动。他们改变了皮肤上这些毛发的密度和皮肤的光滑度。他们推断大象的毛发能够明显提高它们应对高温的能力。布-扎伊德说道:“令人惊奇和激动的是了解这种积极效应的量级。我们最终发现这些毛发能够依靠风速提高大象身体任何位置5%至20%的热量损耗。”

  研究人员认为毛发根部的热量能够在大象身体上的毛发间流动,就像电流穿过电网一样。布-扎伊德解释道:“皮肤或者毛发表面的热量交换很大程度上取决于表面的风速。皮肤表面的风速被皮肤所降低。毛发能够通过根部有效的从皮肤带走热量并且通过毛发的顶端散发热量。毛发上部的风速比皮肤表面的风速要更强,因此毛发能够更快速的向流动的空气散发热量。”

  过去的研究表明叶子的绒毛和仙人掌突刺能够帮助植物降温。许多计算机也使用金属针形散热片来帮助电子设备降温。然而这是第一次发现动物毛发扮演一种类似的角色。研究人员认为一旦每平方英寸的毛发数量低于195根时,毛发就应当存在一个冷却点。相比之下,大象每平方英寸皮肤上有1根毛发,人类每平方英寸则有大约1290根头发。

  布-扎伊德说到:“毛发通常被认为是一种绝热体,尤其是当毛发非常稠密的时候。但是在这项研究中我们发现稀疏的毛发有着相反的效果。”研究人员认为当在1亿到3亿年前时毛发第一次出现或许是为了帮助动物们降温,当时的地球比现在要温暖的多。布-扎伊德说道:“或许它的绝热效果只是在进化过程出现的。下一步是在现代或者化石动物中寻找其它类似用毛发降温的案例,以及通过试验测量大象的皮肤和毛发的温度。”

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