基本概念
温度
热传递
适应性
保温
脂肪组织
引言
你有没有好奇过鲸鱼和其他海洋哺乳动物如何在冰冷的海洋中生存和保持体温？恒温哺乳动物可以在这样寒冷的条件下生存是因为它们的身体有一些很棒的保暖适应性，这多亏了一代代的自然选择。
换句话说，为了传递特性（通过它们的基因），现代海洋哺乳动物的前代必须克服不同的挑战来繁殖，它们的后代继承了能让它们生存的基因。这种随着时间的生物体的改变促进了进化。对海洋哺乳动物来说，一个重要的适应性是鲸脂皮层，在皮肤下面的一个厚厚的脂肪保温层有助于在体内和寒冷的空气或水外面保持身体温暖。一层仿造的脂肪——以白油的形式——会帮助你远离寒冷吗？
背景
进化为在寒冷的水中生存的哺乳动物，比如鲸鱼、海豹、海狮和北极熊，通常都有一层鲸脂皮层。不管它们是生存在北极附近或南极周围冰冷的水中还是在深海中做客，这些动物的鲸脂皮层对它们的生存极其重要。在冬天，北极地区（世界最北端）的空气温度通常在零下40摄氏度（华氏零下40度）以下。南极洲，世界上最冷的地方，能够达到零下60摄氏度（华氏零下76度）以下。根据不同的物种，鲸鱼在海中潜水的深度大于400或500米（大约四分之一英里），那里的水温低于12摄氏度（华氏54度）。
鲸脂皮层帮助这些海洋哺乳动物不会变得太冷。（冷血海洋动物，比如鱼、鲨鱼或螃蟹，不需要保持温暖，它们能够让自己的体温接近水的温度。因此，它们不需要有这个额外的保温层。）鲸脂皮层是一层厚厚的脂肪（皮下脂肪）组织。动物以脂肪组织的形式储存多余的消化的食物，它含有被称作脂肪的分子。脂肪组织有相对较低的热导率，这表示它跟其他组织和材料——比如肌肉和皮肤传热不同。它用那种方法帮助动物的身体保暖。
材料
两个碗
凉水
热水
冰块
白油（比如固体菜油）
纸巾
计时器
温度计
一个伙伴
准备
在每个碗中放入相同数量的冰块，每个碗都不要放得太满。在每个碗中加入凉水。
用温度计测量每个碗中的水温。它们应该是相同的温度。当温度稳定的时候（这应该很快），水就可以用来测试了。
步骤
在你一只手的指示手指上抹上厚厚的一层白油，要覆盖到浸入水中的整个区域。让你另外一个指示手指保持干净、无遮盖。
让你的搭档准备计时。当他或她准备好了的时候，把每只手的指示手指各放入装有冰水的一个碗中并让你的搭档开始计时。你的手指一觉得太冷了而不能再放在水中了就把它拿出来。你的每个手指在碗中放的时间有多长？
让你的手指暖和一下变回正常的颜色。如果有白油从涂抹的手指上脱落就再抹一下。
让你的搭档帮你把凉水倒进水槽，并再倒两碗热水（确保水是热的但是不足以热到烫伤皮肤）。
用温度计测量每个碗中的水温。它们应该是基本相同的。在热水中，你认为你会看到相同的结果吗？
让你的搭档计时你能让每个手指在热水碗中待多久。每个手指放在碗中多长时间？两个手指之间的时间差比你把手指放入冰水中的时候是大还是小？
拓展：你的结果一致性如何？你可以重复这个活动两次或三次，记录测试的不同水温和每个手指在水中的时间。然后做一个结果图。白油“适应性”在哪个环境中始终显示出优势？
观察和结果
当你把手指浸入冰水中时，涂白油的手指比不涂的手指保持温暖的时间长吗？当你把手指放入热水中的时候，没有那么长的时间差了吗？
适应了生存在冷水中的哺乳动物——比如北极熊和鲸鱼——能够保持温暖在很大程度上是由于它们的鲸脂皮层，一层厚厚的脂肪。脂肪均匀地分布在它们身体的大部分地方，就像在这个活动中厚厚的一层白油覆盖在你的手指表面一样。由于脂肪组织有一个相对较低的热导率，比起其他的组织和材料它传热不好。人们已经研制出了一些隔热材料来供我们日常使用。比如，泡沫塑料是另外一种传热相对不好的材料，而金属导热非常好。这就是为什么热饮通常放在泡沫塑料中的原因，因为它把热保存在杯子内部，从而防止了手被烫伤。（因为同样的原因，它也可以保持冷饮凉的时间更长，比如，比纸杯的时间长。）你认为其他的什么材料可以作为隔热体？
（翻译 刘夏，审校 张修竹）
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