郗旺
位于非洲北部的撒哈拉沙漠,是地球表面面積最大的沙漠,同時也是地球上環(huán)境最為“恐怖”的地區(qū)之一。就溫度而言,白天沙漠地表溫度可以迅速上升到近70℃,足夠煮熟雞蛋,而空氣的溫度也能達到足以引起燙傷的50℃以上。因此,只有為數(shù)不多的動物能夠在這樣嚴酷的環(huán)境中生存下來。這些動物,幾乎都選擇了相同的生存策略——晝伏夜出。不過,銀蟻是個例外!
對于纖細的撒哈拉銀蟻來說,如果同樣選擇晝伏夜出,就有可能碰到沙漠蜥蜴——對于沙漠蜥蜴來說,銀蟻是它的美味點心。所以,為了避免成為盤中餐,銀蟻不得不選擇在太陽升起后、沙漠蜥蜴回巢“午休”時才出巢覓食,而此時陽光最強烈,沙漠的地表溫度可能高達70℃。
單從外形上看,撒哈拉銀蟻和我們平時看到的螞蟻并沒有太大的不同,只不過體形稍大,腿稍長一些,全身呈現(xiàn)出金屬質(zhì)感的銀白色,它們的名字也因此而來。
在絕大多數(shù)時間內(nèi),銀蟻必須讓自己的體溫維持在53.6℃以下。換句話說,不管再怎么熱,撒哈拉銀蟻得有辦法讓自己在一定時間內(nèi)保持足夠“冷酷”,否則就只有死路一條??伤鼈兪侨绾伪3煮w溫的呢?
為了研究這個問題,科學家們利用顯微鏡觀察了銀蟻的體表,發(fā)現(xiàn)在銀蟻的體表,尤其是頭部以及胸腹部的背側(cè)面,分布著大量密集排列、整齊有序的毛。這些毛發(fā)可真不一般——它們的橫截面接近于規(guī)整的等邊三角形,貼近身體的一面較為光滑,其他兩個面則帶有微小而整齊的波紋。
這種特殊形態(tài)的毛發(fā),能夠?qū)饩€產(chǎn)生極強的反射作用。尤其是以約30°角入射的可見光和遠紅外光,這些毛發(fā)能將它們?nèi)糠瓷涞簟7瓷涞舻倪h紅外光會大大減緩銀蟻體溫的上升,這是因為陽光中的遠紅外光具有最強的加熱性。而這身毛發(fā)之所以對30°角入射的陽光具有最大的反射能力,是因為這恰好接近于銀蟻活動時太陽光線的入射角度。
除了能夠反射致使體溫上升的陽光外,這些排列有序的毛發(fā)還能起到另一作用——快速地散熱。銀蟻體表三角形毛發(fā)向外的兩個面,能夠高效地將身體的熱量以中紅外線輻射的形式散發(fā)出去,散熱效率接近于理論計算的極限值。
科學家們通過實驗驗證了這套“銀毛鐵布衫”的效力,他們將正常的銀蟻和脫了毛的銀蟻放置在相同的環(huán)境中,然后測量它們的體溫。結(jié)果發(fā)現(xiàn),被“脫毛”的銀蟻體溫要比正常的銀蟻高出5℃~10℃。而在酷熱的沙漠中,5℃~10℃可能就決定了生與死。
當然,要想在酷熱的沙漠中生存下來,單靠這層“銀毛鐵布衫”是遠遠不夠的。銀蟻的腿相對于身體的長度,要比一般的螞蟻長,這使得它們的身體能夠遠離炙熱的沙面,避免被燙傷。
銀蟻還是螞蟻中的“跑步冠軍”,它們的體長大約只有1厘米,但移動速度最快可達每秒70厘米,這個速度對于人類來說,相當于在1秒內(nèi)跑完100米。如此快的運動速度,加上出色的太陽導航定位能力,使銀蟻能夠最大限度地減少在巢外覓食花費的時間,避免被灼熱陽光長時間的照射。
更為神奇的是,銀蟻體內(nèi)還能產(chǎn)生一類被稱作“熱激蛋白”的特殊蛋白質(zhì),這類蛋白質(zhì)能夠保護其他蛋白質(zhì)在高溫下不被破壞而能夠繼續(xù)發(fā)揮其生理功能。