隨著炎炎夏日的到來，衣柜里厚重的冬衣早已被輕薄的夏裝所取代。當(dāng)收拾冬衣的時候，不知你有沒有過疑惑，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；羽毛生長在鴨、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，這些孔隙可以儲存一定量的空氣。同時，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)、熱對流以及熱輻射。熱傳導(dǎo)通過相互接觸傳遞熱量，比如我們用熱水袋捂手。熱對流通過流動介質(zhì)傳遞熱量，比如冬天房子里的暖風(fēng)空調(diào)讓整個房間變得溫暖。熱輻射通過輻射電磁波傳遞熱量，比如人們曬太陽取暖。

因為流動空氣容易帶走熱量，所以相對靜止空氣的熱傳導(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”的鳥兒怎么過夏天？

鳥類都長有羽毛，在羽毛之下體表之上又有羽絨，靠著這些羽毛和羽絨，鳥兒們熬過了一冬又一冬。但是夏天到來的時候，這身羽毛和羽絨卻會對體表散熱造成阻礙，鳥兒不怕熱嗎？

“含絨量”非常高的金冠戴菊

來源｜百度百科

實際上，大部分鳥兒都不能承受過高的體溫，這可能會導(dǎo)致其休克甚至死亡。再加上鳥兒經(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，鳥兒感受到的溫度比我們感受到的要更高一些，所以鳥兒確實需要通過一些特殊的方式來幫助自己降溫。

在了解鳥兒降溫的技巧之前，首先必須明確一個事實：并非所有鳥兒都全身長滿羽毛。實際上，全身覆羽的鳥兒只是少數(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分擔(dān)憂是否會在夏天中暑；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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大部分鳥兒的體表分為羽區(qū)和裸區(qū)，即生長羽毛的區(qū)域和不生長羽毛的區(qū)域，而裸區(qū)正是鳥兒散熱的重要通道。氣溫升高時，鳥兒會抬起羽毛，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，鳥兒會像人類一樣，通過擴(kuò)張毛細(xì)血管，增加血流量來釋放熱量。鳥兒體表的裸區(qū)面積比較小，因此鳥兒會更加高效地增加血流量。

單雞冠普通來亨雄雞的羽區(qū)和裸區(qū)

來源｜《羽毛：自然演化中的奇跡》

有些鳥兒，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。還有些鳥兒在飛行過程中會把兩腿垂下來，其目的也是散熱。一些鳥兒甚至?xí)ㄟ^眼部周圍的裸皮以及嘴部來散熱，所以很多熱帶的鳥兒都進(jìn)化出了大嘴，以擴(kuò)大體表散熱的面積。

鳥兒飛行時將兩腿垂下散熱

來源｜unsplash

氣囊是與肺部相連的囊狀結(jié)構(gòu)，鳥兒主要有9個氣囊，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。鳥兒吸氣時，氣體不會直接進(jìn)入肺部，而是進(jìn)入第一個氣囊；呼氣時，之前吸入的氣體才進(jìn)入肺部。再次吸氣時，第一次吸入的氣體會被推入第二個氣囊，而剛剛吸入的氣體進(jìn)入第一個氣囊……如此反復(fù)，鳥兒吸入的氣體會在其體內(nèi)持續(xù)流動并帶走熱量，這樣高效的呼吸系統(tǒng)不斷幫助鳥兒散發(fā)熱量，使其在炎熱的天氣下保持穩(wěn)定的體溫。

來源｜百度百科

我們從鳥兒的身上發(fā)現(xiàn)了可以保暖的羽絨，由此又開始尋找鳥兒如何避暑的答案，也許在研究這個問題的同時，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)步的動力就在于此。

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