你能想到的動物夏天降溫小妙招有哪些？比如尿在腳上…

“熱！熱！”隨著中國各地進入烤箱或蒸籠模式，大家變得汗流浹背。35℃的1克水，汽化可以帶走2426焦的熱量，所以利用汗水蒸發(fā)散熱是非常有效的手段。

出汗在我們看來再普通不過，其實在自然界，動物散熱的辦法千奇百怪，比如吐唾沫、在腳上撒尿……甚至跟我們關(guān)系甚遠的昆蟲，居然和人類一樣擁有“出汗”的技能。

錦箱龜通過吐唾沫散熱｜Peter Paplanus / Wikimedia Commosn

汗、喘氣和口水

在動物當中，人的排汗量是獨一無二的。猴子每小時每平方米皮膚排出的汗只有八九十克，人類可以超過800克！所以，人類在高溫環(huán)境下行走的耐力，在哺乳類里也是獨一無二的。

哺乳動物有兩種汗腺——大汗腺（apocrine gland）和小汗腺（eccrine gland）。大汗腺通常散布于全身有毛發(fā)的地方，分泌的是黏糊糊的混合液體，含有脂肪、蛋白質(zhì)等；小汗腺很少，集中在四足掌心，分泌物99%以上是水。一些動物比如馬，利用大汗腺排汗散熱。人類則利用小汗腺排汗，幾乎所有體表的汗腺都是小汗腺，大汗腺集中存在于腋下、乳暈和隱私處。

皮膚腺體的解剖圖，編號7（紅圈）是小汗腺，編號8（藍圈）是大汗腺 | www.hegasy.de

其他動物的排汗量比不過人類，不過它們會用其他方式散熱，例如喘氣。喘氣是溫血動物最普遍的散熱方式，最常見到的就是狗在夏天張著嘴“呼哧呼哧”的樣子。喘氣使上呼吸道的水分蒸發(fā)，呼吸道表層有豐富的血管，蒸發(fā)帶走的熱量讓血液降溫，血液流通再進一步使全身變涼。

狗吐舌頭并不是用舌頭排汗，而是提高舌頭表面和空氣的接觸面積 | Pixabay

但喘氣也有其局限性。呼吸道的表面積有限（狗會吐舌頭來增加這個表面積），熱量散失的效率也有限。喘氣的氣體交換只發(fā)生在上呼吸道，時間長了肺部的二氧化碳出不來，會蓄積導(dǎo)致堿中毒。而且四足動物快跑的時候，軀干會前后屈伸，阻礙橫膈膜的收縮。所以它們沒辦法一邊像手風(fēng)琴一樣伸縮一邊喘氣。

另一個辦法是用別的水作為汗的補充。大紅袋鼠（Macropus rufus）有汗腺但不發(fā)達，只有在運動時才出汗，熱的時候它會舔手臂，讓唾液取代汗帶走熱量。袋鼠的前腿毛發(fā)稀疏，水分容易蒸發(fā)，而且表層有發(fā)達的血管網(wǎng)，可以完成熱量交換的任務(wù)。

袋鼠通過舔手臂散熱 | Pixabay

有趣的是，錦箱龜（Terrapene ornata）熱的時候也會“口吐白沫”，吐出大量唾液，利用口腔和呼吸道的水分蒸發(fā)帶走熱量。

會出汗的蟬

美國亞利桑那州沙漠里的阿帕奇蟬（Diceroprocta apache），專挑一年中最熱的盛夏時期羽化，而且在最熱的中午鳴叫求偶，可謂是把命懸在火海油鍋之上。沙漠中的氣溫最高能達到48℃，而蟬體溫達到45.6℃，就會失去肌肉控制，墜落到火熱的沙子里活活燙死。

阿帕奇蟬 | Steven Kurniawidjaja / inaturalist

擁抱酷熱的好處是能避開捕食者。春季比較涼快，但此時鳥正在繁殖，對食物的需求大，夏天的正午，捕食蟬的鳥和蜂，更是不敢出來活動。阿帕奇蟬在極熱的時候會停止活動，躲到葉子的陰影下。不過，真正讓它在昆蟲中大放異彩的，是“出汗”的能力。阿帕奇蟬的胸部和腹部表面有許多小孔，可以排水蒸發(fā)降溫，在一小時內(nèi)，它可以排出體內(nèi)1/3的水。

阿帕奇蟬體表的小孔 | NEIL F. HADLEY et al. / J. exp. Biol. (1989)

沙漠里水毋庸置疑是寶貴的。但阿帕奇蟬擁有用之不竭的水源：植物木質(zhì)部的汁液，成分幾乎都是水。因為樹汁的營養(yǎng)密度太低，蟬會不停地排泄水分（夏天在樹下，可能會被蟬尿一臉），阿帕奇蟬用來給自己降溫，也算是廢物利用。

鳥：細水長流

鳥不出汗，于是一些鳥類如鸛、美洲鷲，在蒸發(fā)降溫方面走上了另一條道路。在血管豐富且沒有毛的腿和腳上排泄，讓水分蒸發(fā)，帶走熱量。

紅頭美洲鷲（Cathartes aura）平時出恭是朝后噴，在炎熱環(huán)境下，紅頭美洲鷲會改成朝下滴，把排泄物灑在腳上。這種排泄物含水量達到95%，而且一次只有很少的量（5毫升）。

炫酷的光頭大佬 | Juan Rodolfo Lillo Lobos / J. exp. Biol. (1989)

雖然美洲鷲的腿和腳面積不大，灑在上面的水分也不多，但這個“散熱器”非常高效。實驗顯示，把紅頭美洲鷲的腿暴露在常溫環(huán)境里，灑上2.5毫升的水，再用電扇吹加速蒸發(fā)，即使它身體的其余部分都關(guān)在50℃的高溫箱子里，也能維持體溫穩(wěn)定。

在這方面，美洲鷲還有一個優(yōu)勢：鳥是節(jié)水模范。鳥的氮代謝產(chǎn)物是無毒的尿酸，而哺乳動物是有毒的尿素，后者需要大量的水來沖淡排出（尿），而鳥不用。紅頭美洲鷲能超過一年不喝水，只從吃的肉里獲取水分。因為善于節(jié)水，在必須排泄散熱的時候，即使沒有水喝，它也有節(jié)省下來的水分可用。為了散熱，紅頭美洲鷲能在4個小時里排泄40次，可謂是“細水長流”了。

鳥類的節(jié)水天賦也幫助它們適應(yīng)沙漠生活 | Andy Reago & Chrissy McClarren / wikimedia

紅頭美洲鷲除了排泄，還能通過喘氣和伸長光禿禿的脖子散熱，它的分布很廣，跟耐熱能力自然是分不開的。你可能覺得大汗淋漓影響形象，其實你應(yīng)該慶幸，我們沒有走上鳥類的道路。

參考文獻

[1] Hatch, Daniel E. "Energy conserving and heat dissipating mechanisms of the Turkey Vulture." The Auk (1970): 111-124.

[2] Lieberman, Daniel E. "Human locomotion and heat loss: an evolutionary perspective." Comprehensive Physiology 5.1 (2011): 99-117.

[3] Needham, A. D., T. J. Dawson, and J. R. S. Hales. "Forelimb blood flow and saliva spreading in the thermoregulation of the red kangaroo, Megaleia rufa." Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Physiology 49.3 (1974): 555-565.

[4] Heinrich, Bernd. The hot-blooded insects: strategies and mechanisms of thermoregulation. Springer Science & Business Media, 2013.

作者：小袋熊

編輯：pee pee shrimp

題圖來自Pixabay

本文來自物種日歷，歡迎轉(zhuǎn)發(fā)

如需轉(zhuǎn)載請聯(lián)系sns@guokr.com