隨著炎炎夏日的到來(lái)，衣柜里厚重的冬衣早已被輕薄的夏裝所取代。當(dāng)收拾冬衣的時(shí)候，不知你有沒(méi)有過(guò)疑惑，為什么羽絨服可以像夏裝一樣輕，卻又那么保暖呢？

1. 羽絨為什么那么保暖？

羽絨不同于羽毛，（用于服裝生產(chǎn)的）羽絨生長(zhǎng)在雛鴨、雛鵝的體表以及鴨、鵝的正羽根部，呈絨毛狀，其羽枝柔軟、羽小枝細(xì)長(zhǎng)；羽毛生長(zhǎng)在鴨、鵝的體表，雖然質(zhì)地很輕，卻有一定的韌度，不像羽絨那么柔軟。

(資料圖)

羽絨的基本構(gòu)成單位是單根或多根維管束構(gòu)成的維管束細(xì)胞。在這些維管束表面有一層細(xì)胞膜，主要由兩種具有疏水性能的大分子構(gòu)成，這樣形成的維管束細(xì)胞呈卷曲狀，所以羽絨里面有著大量的孔隙，這些孔隙可以儲(chǔ)存一定量的空氣。同時(shí)，羽絨纖維結(jié)構(gòu)中的羽絲之間存在斥力，這使得羽絲之間并不是緊貼在一起的，而是保持一定的距離，進(jìn)一步提高了羽絨儲(chǔ)存空氣的能力，這就是羽絨保暖的關(guān)鍵。

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熱量的傳遞有三種方式，即熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流以及熱輻射。熱傳導(dǎo)通過(guò)相互接觸傳遞熱量，比如我們用熱水袋捂手。熱對(duì)流通過(guò)流動(dòng)介質(zhì)傳遞熱量，比如冬天房子里的暖風(fēng)空調(diào)讓整個(gè)房間變得溫暖。熱輻射通過(guò)輻射電磁波傳遞熱量，比如人們曬太陽(yáng)取暖。

因?yàn)榱鲃?dòng)空氣容易帶走熱量，所以相對(duì)靜止空氣的熱傳導(dǎo)系數(shù)低，能夠作為熱傳遞的屏障，靜止空氣越多，隔熱保暖效果越好。羽絨的結(jié)構(gòu)使其能夠大量地儲(chǔ)存空氣，因此填充了羽絨的衣服保暖性能極好，而且這種性能會(huì)隨著充絨量的增加（即蓬松度的增加）不斷提升。

羽絨越蓬松，越保暖

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2. 穿著“羽絨服”的鳥(niǎo)兒怎么過(guò)夏天？

鳥(niǎo)類都長(zhǎng)有羽毛，在羽毛之下體表之上又有羽絨，靠著這些羽毛和羽絨，鳥(niǎo)兒們熬過(guò)了一冬又一冬。但是夏天到來(lái)的時(shí)候，這身羽毛和羽絨卻會(huì)對(duì)體表散熱造成阻礙，鳥(niǎo)兒不怕熱嗎？

“含絨量”非常高的金冠戴菊

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實(shí)際上，大部分鳥(niǎo)兒都不能承受過(guò)高的體溫，這可能會(huì)導(dǎo)致其休克甚至死亡。再加上鳥(niǎo)兒經(jīng)常處于飛行狀態(tài)且基礎(chǔ)代謝率較高，在同一氣溫環(huán)境下，鳥(niǎo)兒感受到的溫度比我們感受到的要更高一些，所以鳥(niǎo)兒確實(shí)需要通過(guò)一些特殊的方式來(lái)幫助自己降溫。

在了解鳥(niǎo)兒降溫的技巧之前，首先必須明確一個(gè)事實(shí)：并非所有鳥(niǎo)兒都全身長(zhǎng)滿羽毛。實(shí)際上，全身覆羽的鳥(niǎo)兒只是少數(shù)，比如企鵝。企鵝主要生活在南極，考慮到南極酷寒的氣候，這里的企鵝并不需要過(guò)分擔(dān)憂是否會(huì)在夏天中暑；而生活在其他地區(qū)的企鵝比如加拉帕戈斯企鵝，可以“泡”在海水中給自己降溫。

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大部分鳥(niǎo)兒的體表分為羽區(qū)和裸區(qū)，即生長(zhǎng)羽毛的區(qū)域和不生長(zhǎng)羽毛的區(qū)域，而裸區(qū)正是鳥(niǎo)兒散熱的重要通道。氣溫升高時(shí)，鳥(niǎo)兒會(huì)抬起羽毛，讓裸區(qū)暴露在空氣中，以散發(fā)部分熱量。如果氣溫持續(xù)升高，鳥(niǎo)兒會(huì)像人類一樣，通過(guò)擴(kuò)張毛細(xì)血管，增加血流量來(lái)釋放熱量。鳥(niǎo)兒體表的裸區(qū)面積比較小，因此鳥(niǎo)兒會(huì)更加高效地增加血流量。

單雞冠普通來(lái)亨雄雞的羽區(qū)和裸區(qū)

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有些鳥(niǎo)兒，比如鷗和鷺，能夠使自己裸露的腿腳處的血流量增加20倍之多，以便迅速地將熱量釋放到空氣中。還有些鳥(niǎo)兒在飛行過(guò)程中會(huì)把兩腿垂下來(lái)，其目的也是散熱。一些鳥(niǎo)兒甚至?xí)ㄟ^(guò)眼部周圍的裸皮以及嘴部來(lái)散熱，所以很多熱帶的鳥(niǎo)兒都進(jìn)化出了大嘴，以擴(kuò)大體表散熱的面積。

鳥(niǎo)兒飛行時(shí)將兩腿垂下散熱

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氣囊是與肺部相連的囊狀結(jié)構(gòu)，鳥(niǎo)兒主要有9個(gè)氣囊，這些氣囊包裹著它們的內(nèi)部器官，并且延伸到了腿部和翅膀的骨骼內(nèi)部。鳥(niǎo)兒吸氣時(shí)，氣體不會(huì)直接進(jìn)入肺部，而是進(jìn)入第一個(gè)氣囊；呼氣時(shí)，之前吸入的氣體才進(jìn)入肺部。再次吸氣時(shí)，第一次吸入的氣體會(huì)被推入第二個(gè)氣囊，而剛剛吸入的氣體進(jìn)入第一個(gè)氣囊……如此反復(fù)，鳥(niǎo)兒吸入的氣體會(huì)在其體內(nèi)持續(xù)流動(dòng)并帶走熱量，這樣高效的呼吸系統(tǒng)不斷幫助鳥(niǎo)兒散發(fā)熱量，使其在炎熱的天氣下保持穩(wěn)定的體溫。

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我們從鳥(niǎo)兒的身上發(fā)現(xiàn)了可以保暖的羽絨，由此又開(kāi)始尋找鳥(niǎo)兒如何避暑的答案，也許在研究這個(gè)問(wèn)題的同時(shí)，科學(xué)家們又產(chǎn)生了新的疑惑，大自然神秘的魅力和人類進(jìn)步的動(dòng)力就在于此。

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