多地持续高温 蚂蚁扔马路上活不过3秒!那人呢?

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  受拉尼娜现象影响,今年确实是极端的热,进入七月之后,中国多地出现持续性的40℃高温。

  

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  而相较于空气温度,地面的温度往往会更高许多。近日江苏丹阳一位网友在40℃高温下,测量了地面温度,竟然达到了65℃之高。

  

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  这位网友把一只蚂蚁放在路面上,结果蚂蚁只在地面坚持了3秒钟,就从开始的乱串变成卷缩起来死亡了。

  很明显,在65℃的路面上,蚂蚁完全无法生存。那么人呢?人最多可以适应多高的气温呢?

  其实,答案可能出乎许多人的意料。

  或许许多人觉得人比较脆弱,但在所有动物中,除了那些会在极端环境下进入“休眠”状态的缓步类,人的耐热能力绝对可以用强大来形容。

  

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  人体在耐热上的两大创新

  作为哺乳动物,我们拥有恒定的体温,对于人类而言这个温度是37℃。

  有意思的是,我的身体被设计成只有在这个温度左右才能正常工作,所以即便发烧的时候只是稍微偏离了这个温度,也会让我们十分难受。

  更有趣的地方是,当我们完成任何一项任务的时候——无论是跑步还是洗碗,我们释放的总能量中,只有大约20% 用于运动肌肉来完成任务,而剩下的80%都会变成热量给身体加热,这就是为什么我们跑步的时候会很热的原因。

  

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  这样的身体设计其实是非常矛盾的,我们需要维持恒定的体温,而稍微动一下又会不停地提高体温。

  正因为如此,散热是大部分哺乳动物的“必修课”,而人类绝对是这门必修课的“优等生”,独一档的那种。

  首先,我们是为数不多褪去毛发来保持凉爽的哺乳动物。

  毛茸茸的外表对于冬天来说可能很有用,但是夏天看着都感觉热。

  不过,之所以大部分动物没有选择把毛发褪去,其实最关键的原因并不是冬天时需要保暖,而是毛发可以保护皮肤免受紫外线伤害。

  人类身体最伟大的创新之一就是可以用黑色素来抵御紫外线,这一点应该没有发生在其它动物身上。

  

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  也正因为我们拥有了黑色素,我们才可以实现褪去毛发的壮举,而没有了毛发,我们的耐热能力直接提升一个档次。

  其次,人类是唯一可以通过全身流汗来调节体温的动物。

  汗腺是哺乳动物的强大“配置”,因为可以利用汗腺做很多事情,但人类是唯一把汗腺和降温直接挂钩的动物。

  

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  包括鸟类在内的其它动物都没有汗腺,对于那些没有汗腺的动物而言,它们耐高温的能力往往都不会太强。

  比如鸟类,它们应对高温天气的方法基本就是简单地通过呼吸来流失掉热量,这种做法对于体型较小的鸟类来说不是特别友好,所以它们在天气热的时候基本要找个水池来打湿身体凉爽下。

  爬行动物这些冷血动物也都没有汗腺,水分流失对于这些动物来说是危险的,因此它们也不需要汗腺。当然这些动物也不能承受太高温度,只要稍微热一点它们就需要找个阴凉的地方躲起来,等凉快了再去狩猎。

  对于大部分哺乳动物而言,即便它们拥有专门调节体温的部位——比如犬科的肉垫,兔子的耳朵等等,但它们中的许多也会通过流汗去调节体温,狗狗的肉垫就有汗腺。

  但是,哺乳动物和鸟类一样,它们绝大部分的体温调节靠的都是呼吸,通过交换气体来调节体温,其它方式基本是辅助。

  马、河马、斑马……这些动物都会流汗,但是它们通过“汗”调节体温的能力并不强,因为它们的汗是水、脂质和蛋白质的混合物,有更多其它作用,比如河马流汗是为了防晒。

  只有人类流出的汗基本是水和电解质,然后通过蒸发高效带走热量。

  这两大进化上的创新让人类拥有超越其它动物的耐热能力,所以在40℃高温天气下,地球的另一“霸主”——蚂蚁在马路上跑三秒就一命呜呼了,而人类却可以拿着手机记录下这一事实。

  人类之所以拥有超强的耐热能力,一切要归因于我们的祖先需要在草原上很热的时候奔跑。

  

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  为什么人类的耐热性很强?

  从人类的饮食上我们就可以看出来,我们并不是顶级的猎食者,但很明显我们是喜欢吃肉的。

  在非洲草原,有许多比人类捕食能力更强的猛兽,所以一种解释认为人类之所以进化到如此耐高温,就是为了躲避这些猛兽。

  因为在天气很热的时候,这些猛兽都会躲在阴凉的地方休息,而人类祖先就趁着这个空档期去捕猎,我们的身体为此改造得更加耐热。

  

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  另外一种解释则认为,由于人类祖先需要长距离奔跑,这个过程释放了大量的热量,这迫使身体改造到更加耐热。

  如果是短跑的话,我们可能确实跑不过许多动物,但是论长跑,没有一种动物能像人类这样拥有耐力。

  超强的耐力是人类在竞争中胜出的主要原因之一,而它的前提就是需要配置一个超强的体温调节能力。

  

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  人类的极限温度是多少?

  虽然,人类拥有超凡的耐热能力,但绝对也有一个极限值,而这个极限值现在已经被观测到了。

  我们前面提到过,人体调节体温的重要手段就是流汗,当外界气温达到人体无法通过流汗来调节体温的时候,自然也就达到了我们耐热的极限值。

  这里主要有两个因素决定人体耐热极限值,一个是温度,还有一个是湿度。

  很多人可能不理解这和湿度有什么关系,其实原因很简单,湿度表示的是空气中水蒸气的含量,而当湿度越大的时候,汗水就越不容易蒸发,自然也就越不能调节温度。

  当空气湿度达到100%,也就是水蒸气饱和的时候,这个时候的温度称为湿球温度,人在湿球温度下汗水就会失去调节体温的能力,流出的汗都无法蒸发。

  

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  现在普遍的共识是,人类极限湿球温度是35℃左右,也就是当达到35℃,同时水蒸气饱和的时候,人类最多只能承受六个小时。

  如果湿度是50%的话——人类现在居住的许多地区可以达到这个湿度,那么人类的极限温度是43℃左右。

  但是,如果是在干燥的情况下,人体的极限耐热温度是54℃左右,超过这个温度,我们将无法通过调节体温来抵抗高温。

  另外,在这里需要提一下,这个极限值每个人都不一样,比如小孩就比老年人更耐热,主要也和汗水有关系。

  

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  最后:全球变暖

  现在全球变暖是普遍的共识,自19世纪80年代开始统计以来,全球平均温度至少已经增加了1.1 ℃。

  对于人体的耐受力而言,这个增幅好像不是什么大问题,因此很多人不以为然。

  其实可怕的不是平均气温增加了多少,而是原有的平衡被打破,进而出现极端的天气,就像夏季某些天会特别热一样。

  有科学家推测,如果我们没有做出任何改变的话,到了本世纪末,全球平均气温会提升4-5℃,那样的话,现在的许多地方将无法适合人类生存。

  参考资料:

  Casey Crownhartar.How hot is too hot for the human body?.technologyreview.2021.7.10


标签: 高温 夏天 气温

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