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炎炎夏日,鸟类如何给自己降温?

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虽已立秋,夏热未减,不知道大家有没有想过一个问题,鸟类生物如何度过炎热的夏季呢?鸟类体表生长着浓密的羽毛,不仅可以保护身体,还可以防水保温。所以在严寒冬季,我们身穿羽绒服来帮助我们抵御严寒。但到了炎热的夏季,我们便脱掉羽绒服换上凉爽的衣服,并且我们也可以通过汗腺排汗进行降温。鸟类身上没有汗腺,无法通过排汗降温,那么,鸟类在炎炎夏日如何给自己降温呢?


鸟1.jpg


在回答这个问题之前,我们首先来认识一下羽毛的结构,然后借助扫描电镜了解具有保暖功能的羽绒到底是什么样的。


按照羽毛的形态和功能,主要划分为正羽、纤羽和绒羽。覆盖在鸟类体表的羽毛绝大部分是正羽,鸟类的正羽形成了鸟的羽被,是飞行器官的重要部分。正羽由羽轴和羽片组成,羽片是羽枝组成,羽枝上生长出许多羽小枝。


扫描电镜.png

鸟类的正羽形成了鸟的羽被,是飞行器官的重要部分


纤羽是羽轴的顶端只有少量羽枝的小羽毛。绒羽紧贴鸟类的皮肤,主要构成羽毛的内层。其羽轴较短,但羽枝较长,具有很好的柔韧性,主要起到保温的作用。绒羽是一种优良的热绝缘体和填料,我们冬季穿的羽绒服的“含绒量”中的“绒”就是指的绒羽。羽绒主要是鹅绒和鸭绒,高山攀登用的羽绒服,对于羽绒的形态和品级等有更严格的要求。


台式电镜.png


羽绒与棉花、羊毛、蚕丝共同作为较好的天然保暖材料,其保暖性能佳。这与羽绒的非线性结构有关,可固定的空气量较多,长期使用后仍然蓬松,不会出现板结。羽绒成分主要是蛋白质,根据形态和结构不同,主要分为朵绒、毛形绒和伞状绒。


台式扫描电镜.png

下面我们先通过扫描电镜认识一下羽绒的微观结构。


电镜-羽毛.png

飞纳电镜下鹅绒的结构图


用飞纳台式扫描电镜对绒羽进行观察,其绒枝、绒小枝和绒丝会呈现出一幅巨大的“树枝”画面。绒小枝上的绒丝会交替生长,绒丝直径在 5μm ~30μm 间,长度在可以超过 5mm,因此羽绒具有较好的柔性,且绒丝和绒丝之间相互交错,可以更好的固定空气,起到保温作用。


台式扫描电镜-羽毛.png

扫描电镜下的绒小枝绒丝


在绒丝上分布着丫形和三角的突出物,将绒丝分割成“节”,外形像竹子,节与节之间的间距称为节间距。丫形的突出物称为隆节,三角形的突出物成为菱节。通常,鹅和鸭子的菱节结构和间距存在一定的差异,是鉴别鸭绒和鹅绒的一个依据。鹅羽绒的节点数目较少,且节点间距较长,而鸭绒则相反,意味着相同质量的羽绒,鹅绒更蓬松,其保暖性也较好。目前市面上,鹅绒的价格要高于鸭绒,且鸭绒有一定的腥味,也使一些不法商贩以鸭绒冒充鹅绒。


桌面扫描电镜-羽毛.png

扫描电镜下的绒丝结构


场发射电镜-羽毛.png

扫描电镜下的绒丝结构


台式电镜-羽毛.png

扫描电镜下的菱节结构


利用扫描电镜的能谱可以检验出绒羽的主要元素是 C、N、O 和 S 等元素,也进一步印证绒羽的主要成分是蛋白质。


电镜能谱.png

飞纳电镜能谱检测绒羽


通过扫描电镜认识绒羽的结构后,下面让我们回答开头的问题,鸟类身披羽毛,如何度过炎热的夏季?


通常,在四季交替的过程中,大多数鸟类会规律性换羽,主要分为夏羽和冬羽。在进入夏季前,鸟类已换上夏羽。以家禽鸭为例,进入夏季前,身上的绒羽会脱落,以应对炎热的夏季;身上裸露的皮肤也可以有效的散热,如腿部;呼吸也是一种有效散热方式,天气较热时,鸭子也会张开嘴以加大散热。对水鸟来说,也可以在水中降温。


告诉大家选择羽绒服的“一看二压三闻”小技巧:


一看,主要是看产品商标、标签说明、填充物成分、含绒量等。首先需要确认服装是否由正规厂家生产,其填充物究竟是羽绒还是羽绒棉。含绒量按照规定不能低于 50%,含绒量越高的羽绒服保暖效果越好,一般达到 70%-80% 就能满足消费者需求。


二压,用手挤压羽绒服,看其恢复原状的速度,若较快恢复,其蓬松度较好,性价比较高。另外挤压过程中需关注服装的透气性,若能挤出空气,说明具有一定的透气性,穿起来会比较舒适。其次还需关注挤压过程中是否会有羽毛、碎末钻出,如发现有较明显的毛丝钻出,证明其防钻性较差。


三闻,鼻子贴近羽绒服闻闻是否有异味。若有明显异味或臭味,就可能填充了劣质羽绒,或是羽绒原料没有经过工艺处理和严格的水洗消毒,建议不要购买哦。

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