多地持续高温 蚂蚁扔马路上活不过3秒!那人呢?
受拉尼娜現象影響,今年確實是極端的熱,進入七月之后,中國多地出現持續性的40℃高溫。
而相較于空氣溫度,地面的溫度往往會更高許多。近日江蘇丹陽一位網友在40℃高溫下,測量了地面溫度,竟然達到了65℃之高。
這位網友把一只螞蟻放在路面上,結果螞蟻只在地面堅持了3秒鐘,就從開始的亂串變成卷縮起來死亡了。
很明顯,在65℃的路面上,螞蟻完全無法生存。那么人呢?人最多可以適應多高的氣溫呢?
其實,答案可能出乎許多人的意料。
或許許多人覺得人比較脆弱,但在所有動物中,除了那些會在極端環境下進入“休眠”狀態的緩步類,人的耐熱能力絕對可以用強大來形容。
作為哺乳動物,我們擁有恒定的體溫,對于人類而言這個溫度是37℃。
有意思的是,我的身體被設計成只有在這個溫度左右才能正常工作,所以即便發燒的時候只是稍微偏離了這個溫度,也會讓我們十分難受。
更有趣的地方是,當我們完成任何一項任務的時候——無論是跑步還是洗碗,我們釋放的總能量中,只有大約20% 用于運動肌肉來完成任務,而剩下的80%都會變成熱量給身體加熱,這就是為什么我們跑步的時候會很熱的原因。
這樣的身體設計其實是非常矛盾的,我們需要維持恒定的體溫,而稍微動一下又會不停地提高體溫。
正因為如此,散熱是大部分哺乳動物的“必修課”,而人類絕對是這門必修課的“優等生”,獨一檔的那種。
毛茸茸的外表對于冬天來說可能很有用,但是夏天看著都感覺熱。
不過,之所以大部分動物沒有選擇把毛發褪去,其實最關鍵的原因并不是冬天時需要保暖,而是毛發可以保護皮膚免受紫外線傷害。
人類身體最偉大的創新之一就是可以用黑色素來抵御紫外線,這一點應該沒有發生在其它動物身上。
也正因為我們擁有了黑色素,我們才可以實現褪去毛發的壯舉,而沒有了毛發,我們的耐熱能力直接提升一個檔次。
汗腺是哺乳動物的強大“配置”,因為可以利用汗腺做很多事情,但人類是唯一把汗腺和降溫直接掛鉤的動物。
包括鳥類在內的其它動物都沒有汗腺,對于那些沒有汗腺的動物而言,它們耐高溫的能力往往都不會太強。
比如鳥類,它們應對高溫天氣的方法基本就是簡單地通過呼吸來流失掉熱量,這種做法對于體型較小的鳥類來說不是特別友好,所以它們在天氣熱的時候基本要找個水池來打濕身體涼爽下。
爬行動物這些冷血動物也都沒有汗腺,水分流失對于這些動物來說是危險的,因此它們也不需要汗腺。當然這些動物也不能承受太高溫度,只要稍微熱一點它們就需要找個陰涼的地方躲起來,等涼快了再去狩獵。
對于大部分哺乳動物而言,即便它們擁有專門調節體溫的部位——比如犬科的肉墊,兔子的耳朵等等,但它們中的許多也會通過流汗去調節體溫,狗狗的肉墊就有汗腺。
但是,哺乳動物和鳥類一樣,它們絕大部分的體溫調節靠的都是呼吸,通過交換氣體來調節體溫,其它方式基本是輔助。
馬、河馬、斑馬……這些動物都會流汗,但是它們通過“汗”調節體溫的能力并不強,因為它們的汗是水、脂質和蛋白質的混合物,有更多其它作用,比如河馬流汗是為了防曬。
只有人類流出的汗基本是水和電解質,然后通過蒸發高效帶走熱量。
這兩大進化上的創新讓人類擁有超越其它動物的耐熱能力,所以在40℃高溫天氣下,地球的另一“霸主”——螞蟻在馬路上跑三秒就一命嗚呼了,而人類卻可以拿著手機記錄下這一事實。
人類之所以擁有超強的耐熱能力,一切要歸因于我們的祖先需要在草原上很熱的時候奔跑。
從人類的飲食上我們就可以看出來,我們并不是頂級的獵食者,但很明顯我們是喜歡吃肉的。
在非洲草原,有許多比人類捕食能力更強的猛獸,所以一種解釋認為人類之所以進化到如此耐高溫,就是為了躲避這些猛獸。
因為在天氣很熱的時候,這些猛獸都會躲在陰涼的地方休息,而人類祖先就趁著這個空檔期去捕獵,我們的身體為此改造得更加耐熱。
另外一種解釋則認為,由于人類祖先需要長距離奔跑,這個過程釋放了大量的熱量,這迫使身體改造到更加耐熱。
如果是短跑的話,我們可能確實跑不過許多動物,但是論長跑,沒有一種動物能像人類這樣擁有耐力。
超強的耐力是人類在競爭中勝出的主要原因之一,而它的前提就是需要配置一個超強的體溫調節能力。
雖然,人類擁有超凡的耐熱能力,但絕對也有一個極限值,而這個極限值現在已經被觀測到了。
我們前面提到過,人體調節體溫的重要手段就是流汗,當外界氣溫達到人體無法通過流汗來調節體溫的時候,自然也就達到了我們耐熱的極限值。
這里主要有兩個因素決定人體耐熱極限值,一個是溫度,還有一個是濕度。
很多人可能不理解這和濕度有什么關系,其實原因很簡單,濕度表示的是空氣中水蒸氣的含量,而當濕度越大的時候,汗水就越不容易蒸發,自然也就越不能調節溫度。
當空氣濕度達到100%,也就是水蒸氣飽和的時候,這個時候的溫度稱為濕球溫度,人在濕球溫度下汗水就會失去調節體溫的能力,流出的汗都無法蒸發。
現在普遍的共識是,人類極限濕球溫度是35℃左右,也就是當達到35℃,同時水蒸氣飽和的時候,人類最多只能承受六個小時。
如果濕度是50%的話——人類現在居住的許多地區可以達到這個濕度,那么人類的極限溫度是43℃左右。
但是,如果是在干燥的情況下,人體的極限耐熱溫度是54℃左右,超過這個溫度,我們將無法通過調節體溫來抵抗高溫。
另外,在這里需要提一下,這個極限值每個人都不一樣,比如小孩就比老年人更耐熱,主要也和汗水有關系。
現在全球變暖是普遍的共識,自19世紀80年代開始統計以來,全球平均溫度至少已經增加了1.1 ℃。
對于人體的耐受力而言,這個增幅好像不是什么大問題,因此很多人不以為然。
其實可怕的不是平均氣溫增加了多少,而是原有的平衡被打破,進而出現極端的天氣,就像夏季某些天會特別熱一樣。
有科學家推測,如果我們沒有做出任何改變的話,到了本世紀末,全球平均氣溫會提升4-5℃,那樣的話,現在的許多地方將無法適合人類生存。
參考資料:
Casey Crownhartar.How hot is too hot for the human body?.technologyreview.2021.7.10
總結
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