一、北极熊的皮肤很特别,是黑色的。黑色有助于北极熊吸收更多的热量。
二、中空的毛发反射和散射可见光,通过反射将温暖的阳光传递给黑色皮肤,使其更温暖。
三、北极熊的皮下脂肪厚度为5到7厘米,这使得它们即使在零下70摄氏度的寒冷环境中也能安然的度过寒冷。
四、北极熊每根北极熊的毛大约15厘米长,直径和人的头发差不多粗细。其毛发有一根中空而半透明的小孔,小孔周围还有许多更为狭长的小孔,沿着同一方向伸展。毛发中的小孔内“封装”着空气,空气静止了,热对流就无法产生,从而减少了热量的流失
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。
我们从北极熊体内的物质组成说起。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。
研究人员研究发现,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。