河馬汗

河馬汗

河馬身上沒有汗腺,但是卻有一種紅色分泌腺體,可以分泌出叫做“河馬汗”的粘稠液體,這種液體結構非常精密,能夠反射陽光,從而保護河馬這種龐大的動物不受陽光的傷害。

基本信息

(圖)河馬汗河馬汗

河馬

河馬偶蹄目、河馬科,英文名hoppopotamus,拉丁學名:Hippopotamus amphibius。原來遍布非洲所有深水的河流與溪流中,現在範圍已縮小,主要居住在非洲熱帶的河流間。它們喜歡棲息在河流附近沼澤地和有蘆葦的地方。生活中的覓食、交配產仔哺乳也均在水中進行。 河馬是半水生的,通常高達40頭以上的族群。白天的時候他們會為了保持身體的清涼而待在水中或泥沼里;公河馬具有領域性,繁殖及生產皆發生在公河馬掌控延伸的水域中。

科學研究

為何河馬能在毒辣的太陽底下暴曬一整天而不會曬傷,研究者們總算知道了其中的原因:河馬身上沒有汗腺,但是卻有一種紅色分泌腺體,可以分泌出叫做“河馬汗”的粘稠液體,這種液體結構非常精密,能夠反射陽光,從而保護河馬這種龐大的動物不受陽光的傷害。
人類對臭氧層的破壞解放了紫外線這個“生命的殺手”,防曬(或者說防紫外線)得到越來越多的人重視。日本科學家發現,河馬出汗時分泌的紅色黏液具有非常好的防曬效果。這種有雙重功效紅色黏液,不僅幫助河馬抵禦細菌感染,還能抵擋太陽光線對河馬皮膚的侵害。日本慶應大學科學家在《自然》雜誌上發表報告說,河馬本身沒有汗腺,但它有一種專門的皮下腺體,可以分泌出黏稠狀汗液物質。隨著其中的色素分子不斷聚合成更長的分子鏈,黏液也從開始的無色變成紅色直至最後變成棕褐色。
人們認為河馬出汗是為了降低體溫、保持涼爽。但科學們猜測這種黏液很可能同時具備抗菌和遮光的功效。研究人員實驗分析結果表明,河馬汗液中含有兩種色素,一種為紅色.一種為橙色。進一步測試表明,紅色色素可以吸收可見光和波長200—600納米之間的紫外線。這說明,紅色色素的確能夠保護河馬的皮膚不受太陽光傷害。日本科學家提醒說,人們也不要因此就盲目地跑到動物園去揩一把河馬汗往身上抹,因為這種黏液是有臭味的。

評價

“複製‘河馬汗’的殺菌殺蟲作用是一個好主意,那將獲得一個四合一的產品:遮光,防紫外線,殺菌,還能防蟲,” 研究員Christopher Viney說。“只要那種產品聞起來不像河馬就行,” Viney補充說。Viney是麥塞德加州大學工程學院的教授
Viney和他的同事Emily Reed,Lisa Klumb還有Maxwell Koobatian,從弗雷斯諾查菲動物園河馬休息的地方,重新收集了這種分泌的液體,並且把液體轉移到了密封的塑膠容器中。幾個月以後,這種紅色的“汗”竟然沒有任何發酵,滋生細菌或者真菌污染的現象。通過對“汗”的分析表明了它含有兩種液晶結構:帶狀的和非帶狀的。Viney解釋說,當放大特定的倍數來看時,帶狀組織是“同心的黑環構成的”。
“那些環是帶狀結構的周期性引起的,發生在帶狀結構的規模比得上可見光波長的時候,”他說。“這就意味著汗是一種陽光有效的反射體,所以它兼有防曬和遮光的效果。”再說到非帶狀的結構,“它可以通過減少汗的粘稠度,加強汗覆蓋在河馬表面的能力。”“河馬汗”不同尋常的紅色調要歸功於它腺體中的紅色素和橙色素的存在。之前的研究證明,色素里的這些分子能吸收紫外線。雖然這種液體可能是自然界中皮膚最完美的產物之一,但是,當河馬們只是“出汗”排出分泌物時,許多旁觀者還以為河馬在流血。
研究人員最擅長的是模仿或者向自然界學習然後套用到人造產品或者材料上。就像他們把抗菌的蜘蛛絲和絲狀的抗菌素(一種能影響細菌病毒)進行對比研究一樣。David Kaplan,塔夫茨大學工程學院生物醫學工程主席告訴記者說,這項研究的作者“有從自然界中挖掘出新奇材料的驚人能力。”他補充說,Viney就是這塊領域世界領先人物之一。Kaplan自己的部門經常用自然原料做實驗,比如蜘蛛絲,因為“自然界提供給我們的是經過無數年代進化發展卻仍然存在的物質。它們全是未被發掘的價值無法衡量的數據。” Viney 非常同意這種觀點。 “就像幾年前一位學生對我說的那樣,自然界到處充滿了我們技術問題的解決方案,”他說。“我們所要做的,就是領會如何正確的看待自然現象,還有如何提出正確的問題。”

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