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2023年3月7日

冬天鸭子站在冰上,脚为什么不会被冻上

文章来源:东北亚生物多样性研究一到冬天,户外的铁栏杆就仿佛拥有了魔力,总有耐不住好奇心的小朋友想去舔一下,导致舌头被牢牢粘在栏杆上拔不下来,只能等待救援,还要被一旁的同伴嘲笑一番。更有不甘心者“硬拔”,舌头是下来了,但跟着下来的还有舌头表面的皮肤,一连几天都不能好好吃饭。

其实,准确地说,舌头并不是被铁栏杆粘住,而是“冻住”。金属的导热性很好,而且,两个物体之间的温差越大,温度传递的就越快。

图片来源于网络

冬天的铁栏杆温度大多在冰点(0℃)以下,当我们用沾满口水的舌头触碰铁栏杆时,由于金属出色的导热性,以及舌头与栏杆之间巨大的温差,热量就会迅速传递,口水立刻结冰,结果就是被结实地冻在栏杆上。温差越大,导热性越好,冻的也就越快。知道了原理,解决起来就方便多了,把“冰”融化就可以,倒点温水、哈气,等等,都可以把舌头拔下来。而且不光舔冬天的铁栏杆会被粘住,舔刚从冰箱里拿出来的冰棍也同样会被粘住,只要是温度够低、导热性足够良好的物体就可以把舌头冻住。同样,沾有水的手触碰铁栏杆也会被冻住。看到这儿,你有没有个疑惑,冬天水里的鸭子,游完泳直接就站冰上,它为什么不会被冻住?

图片来源于网络鸟类的腿和脚其实非常冷,它们的核心体温约在38℃以上,但脚趾表面温度可能仅高于冰点。虽然刚从水里出来,脚上还带着水,但是由于温度和冰差不多,导热速度慢,所以一般不会被立刻冻住。不过偶尔也会有倒霉蛋被冻在冰面上。

光脚踩在冰上,鸟类脚冷吗?
鸟类腿和脚上的神经组织非常少,痛觉感受器也不多,因此对冷没有太多反应。它们腿和脚上的细胞含水量也很少,几乎没什么液体,主要是肌腱和骨骼。而且,它们的新陈代谢速度很快,血液流速也很快,血液不会停留在裸露的腿和脚上太长时间,所以一般血液也不会结冰,也不会被冻伤。
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逆流热交换系统
鸟类的脚虽然不太能感受到寒冷,但是裸露的腿和脚会向外散失热量,降低它们的核心体温,核心体温的降低会给鸟类带来致命打击。这就不得不提鸟类的另外一项技能了——逆流热交换系统。
鸟腿上的动静脉血管离得非常近,有足蹼的鸟类在足蹼的位置还还形成了网络结构,可以加速血管中的热量交换。动脉血由温暖的身体向外流出到脚掌,静脉血由脚掌流向身体,由于动静脉血管离得非常近,热量会互相交换,在到达脚掌前,动脉血温度逐渐降低,静脉血在流回身体时温度逐渐升高,可以有效地减少脚掌散失的温度,保证身体核心温度,给身体保暖。此外,在一些非常寒冷的地区,鸟冷也不是完全“光脚”的,比如雷鸟和雪鸮,它们的脚上就长有厚厚的羽毛,在保暖的同时,也可以增大它们脚的受力面积,方便在雪上行走。
图片来源于网络那些没有“脚毛”的小家伙们就只能缩成一团,就像人类揣手似的,揣脚脚了。

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