最耐熱動(dòng)物：75攝氏度沙漠中的撒哈拉銀蟻

據(jù)科學(xué)日?qǐng)?bào)報(bào)道，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)工程學(xué)院應(yīng)用物理學(xué)助理教授余楠方（Nanfang Yu）和瑞士蘇黎世大學(xué)以及美國(guó)華盛頓大學(xué)的同事發(fā)現(xiàn)了撒哈拉銀蟻在地球上最炙熱的環(huán)境里保持涼爽的兩個(gè)關(guān)鍵策略。余的研究小組是第一個(gè)展示這種螞蟻會(huì)利用一種獨(dú)特形狀頭發(fā)外衣來(lái)控制非常大范圍內(nèi)，從太陽(yáng)光譜（可見(jiàn)光和近紅外光）到熱輻射光譜（中紅外）的電磁波，以及在不同的光譜帶使用不同的生理機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)降低低溫的生理功能。這項(xiàng)研究被發(fā)表在6月18日的期刊《自然》上。

圖為撒哈拉銀蟻

“這個(gè)生動(dòng)的例子展示了進(jìn)化是如何引發(fā)生理特性的適應(yīng)性，從而完成生理學(xué)任務(wù)并保證存活，在這個(gè)例子里是指預(yù)防撒哈拉銀蟻?zhàn)兊眠^(guò)熱，”余說(shuō)道。“雖然目前已經(jīng)有很多研究調(diào)查紫外線和可見(jiàn)光譜里生命系統(tǒng)的物理光學(xué)，然而我們對(duì)紅外光在這些生物里所起作用的了解非常有限。我們的研究顯示人類肉眼可見(jiàn)的光并不意味著它在活體有機(jī)物中沒(méi)有起著至關(guān)重要的作用。”

這個(gè)項(xiàng)目最初源于科學(xué)家們非常好奇螞蟻引人注目的銀色外套是否在保證它們?cè)跇O熱環(huán)境里保持涼爽中起著非常重要的作用。余的小組在意識(shí)到紅外光的重要作用后發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題的答案其實(shí)要廣泛得多。他們有關(guān)體溫調(diào)節(jié)問(wèn)題存在生物學(xué)解決方法的發(fā)現(xiàn)或可以導(dǎo)致具有最優(yōu)冷卻特性的新型扁平光學(xué)組件的發(fā)展。

“這種仿生冷卻表面將具有太陽(yáng)光譜的高反射性和熱能輻射光譜的高輻射效率，”余解釋道。“所以這或可以產(chǎn)生有用的應(yīng)用，例如車輛、建筑物、設(shè)備甚至衣物的冷卻表面�！�

撒哈拉銀蟻會(huì)在中午陽(yáng)光最強(qiáng)烈時(shí)在撒哈拉沙漠里覓食，沙漠表面溫度高達(dá)70攝氏度，它們必須保證大多數(shù)時(shí)間自身體溫低于熱能極限，也就是53.6攝氏度。在它們大范圍的覓食旅途中，螞蟻會(huì)尋找昆蟲(chóng)以及其它節(jié)肢動(dòng)物的尸體，后者無(wú)法忍受沙漠惡劣的熱能環(huán)境。在一天中最炙熱的時(shí)刻活動(dòng)使得這些螞蟻可以躲避捕食性沙漠蜥蜴。研究人員一直都很好奇這些小型昆蟲(chóng)（大約10毫米）是如何在這一極端炙熱和壓力的環(huán)境里存活下來(lái)。

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