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《科学大众》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

创办于1937年,是我国创刊最早、影响最大的科普刊物之一。现由江苏省科技厅主管、江苏省科协主办。70多年来,杂志秉承“科学大众化、大众科学化”的宗旨,矢志不渝地为提高中华民族特别是青少年科学素质服务,影响了一代又一代中国人,得到了毛泽东、周恩来等党和国家领导人的肯定。

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温度, 生命的魔法师

2015-01-29 10:11:28

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温度, 生命魔法师

█ 文/ 华庆富

 

冬去春来,随着温度渐渐升高,万物开始复苏。用不了多久,我们就可甩掉厚厚的棉袄,换上美丽缤纷的春装,轻歌曼舞。温度的变化,不仅使我们感觉到冷和暖,它对生物的意义也非常重大。

 

呵护了原始生命

原始生命诞生后,脆弱的它们是如何度过地球上漫漫寒冬的呢?原始生命诞生于原始海洋,而水有一个特性——4时密度最大。因此,当严冬来临, 海水温度开始下降。当下降到4时,水因为密度最大而慢慢下沉到水底。当气温继续下降至0时, 水面开始结冰,即使气温持续下降,仍是最上层的水继续结冰,而水底的温度则维持在4。海水很深, 所以经历整个冬季也不会全部结成冰。原始生命完全是依靠海底4的水生存下来。经过一代代的进化, 才有了如今丰富多彩的自然界。

 

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白天时间短暂,我得好好玩一会儿。

 

决定着爬行类和部分鱼类的性别

龟、鳄鱼这样的爬行动物和一些鱼类,其性别不是由染色体决定的,而是由孵化卵时的温度所决定的。比如青蛙的发育,蝌蚪在20时性别基本按照50% 的概率正常分化。但在30时,所有的蝌蚪都会发育为雄蛙。

爬行类中的扬子鳄和密西西比鳄的卵在不同的温度下,也会发育为不同的性别。当温度在3030以下时,发育为雌体;当温度在3434以上时,发育为雄体。乌龟的卵在23 27发育为雄性,在32 33时发育为雌性。因此它们的卵产在不同高度的海岸线或河岸时,直接导致性别的不同,这有可能是由于温度对两栖和爬行动物雌、雄激素的合成有直接的影响。

 

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限制着动物的活动能力

冷血动物体内没有调温系统,它们的体温会随环境温度的变化而变化,所以它们的体温和环境温度相差不大。如蛇、鳄鱼等较大的冷血动物,虽然看起来凶狠恐怖,可在它们正常活动的季节里,早晨它们需要晒太阳使体温升高到一定程度才能活动,而夜晚是它们最脆弱的时间段,因此它们几乎都是白天活动,夜间休息。

对于一些动物来说,酷暑和严冬都是难挨的日子。不过大自然是宽厚的,分别柔情地赋予了这些动物们夏眠和冬眠的功能。箭猪依靠吃蚯蚓生存,夏天天气热的时候,蚯蚓都会躲到很深的土里避暑, 为了躲避食物匮乏,箭猪只好进行夏眠。当三伏天的太阳火辣辣地照着江河时,水温上升,水分会蒸发,肺鱼只好钻入土里,在夏眠中等待雨季到来。

 

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爱吃蚯蚓的箭猪只在炎热的夏季休眠

 

当气温下降到7时,刺猬就开始了它们不吃不喝也基本不活动的冬眠了。直到天气暖和起来,它们才会舒展手脚、竖起尖刺生龙活虎起来。虽然说冬眠时刺猬的生理活动已经降低到维持生命的最低限度,但还是需要消耗能量的,可是不吃不喝何来能量?别担心,在气温降至15时,它们就开始大量采食,为接下来的冬眠储备足够的能量了。

 

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影响着人的体温与寿命

作为地球主宰的人类,同样也有着自身不可摆脱的动物属性,因此温度对人类的生理活动同样有着决定性的影响。

哺乳类动物身体所获得的能量,70% 以上转变成了热量,过多的热必然要散发到环境中去。200 多万年前,人类刚出现在非洲时,白天的平均温度在25以下。在这样的环境温度中,身体的产热速度和散热速度在体温为37时大致相等。所以人类及所有的恒温动物, 就逐渐进化成适应37为机体的恒定体温这一特性。

我国桂西北多百岁寿星,清朝嘉庆皇帝就曾为142 岁的瑶族老人赐诗祝寿,其中被世界卫生组织确认为长寿之乡的巴马最为著名。2000 年全国人口普查数据显示,巴马每一万人口中,有3.1 位百岁寿星。专家们在考查巴马时发现,巴马的年平均气温对长寿的支持, 正符合黄金分割。人体体温370.618 的乘积为22.8,而巴马的年平均气温正为20 左右,这也证明了20左右是人体最舒适的环境温度。

只有在一定的温度条件下,人体的各项机能才能正常运行。体温哪怕仅仅升高了零点几摄氏度,身体里的酶就能敏锐地感觉到并且立刻罢工,于是头昏脑胀、恶心呕吐、消化不良等症状就不请自来。同样,当落入冰水中,体温下降到一定程度时,人便会出现意识混乱的生理现象,甚至会导致各个器官停止工作,失去生命体征。

 

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巴马人的长寿得益于与自然的和谐相处








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