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不洗、油腻的头发实际上能让北极熊免受冰冻

了解更多关于北极熊皮脂腺分泌物的信息,这种分泌物附着在它们的皮毛上,可以防止冰块粘附,以及它如何能用于替代某些PFAS。

作者:Monica Cull
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加拿大马尼托巴省哈德逊湾,一只北极熊仍在海冰上捕猎。图片来源:© Jenny E. Ross

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根据最近发表在《Science Advances》杂志上的一项研究,油腻的头发日——至少对北极熊而言——可以阻止冰的形成。

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在检查了北极熊的毛发后,一个国际研究团队确定了帮助北极熊在零度以下保持不结冰的原因。这一切都归结于它们油腻的毛发。

“这项工作不仅是第一个对北极熊毛发皮脂腺分泌物成分进行的研究,它还解决了北极熊为何不遭受冰块堆积的问题,”理查德·霍布斯(Richard Hobbs)说,他是三一学院化学系和AMBER研究爱尔兰中心的助理教授、皇家学会-科学基金会爱尔兰大学研究员,以及该研究的资深作者,他在一份新闻稿中说道。

油腻毛发的北极熊

北极熊的毛发是一个奇迹。它具有双层绝缘功能,可以帮助熊在北极条件下保持温暖,而且毛发本身是中空的。虽然北极熊的皮肤是黑色的,但它们的毛发实际上是半透明的,这使得人类看到的毛发是白色的。除了所有这些迷人的特性外,它还可以防止冰块粘附。这个能力在过去一直让研究人员感到困惑,但他们现在知道这与熊毛皮上的皮脂腺分泌物有关。

皮脂腺分泌物是身体天然产生的油脂的主要成分,有助于保持皮肤湿润。它由胆固醇、甘油三酯和脂肪酸组成。过多的分泌物会堆积在身体上,导致痤疮。它也会在头发中堆积——这使得头发看起来油腻、脏兮兮的。

在北极熊身上,它们的皮脂腺分泌物由二酰基甘油、胆固醇和脂肪酸组成,这些物质可以防止冰块粘附在它们的毛发上。

有了这些发现,研究人员对北极熊的生物学有了更好的了解,还可以利用这些信息制造更具适应性的寒冷天气装备,例如滑雪或滑雪板装备。


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研究北极熊皮脂腺分泌物

研究人员收集了六只北极熊的毛发样本,并对它们进行了一系列不同的测试。根据结果,团队确定皮脂腺分泌物是阻止冰块粘附在北极熊毛发上的原因。

“我们测量了冰的附着强度,这是衡量冰在毛发上粘附程度的一个有用指标,”都柏林三一学院化学系和AMBER研究爱尔兰中心博士生、该研究的首席作者朱利安·卡罗兰(Julian Carolan)在新闻稿中说。

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“皮脂腺分泌物很快就显现出来,是赋予这种抗冰效果的关键成分,因为我们发现当毛发被清洗后,其附着强度受到了很大影响。未清洗的油腻毛发使得冰更难粘附,”他在新闻稿中补充道。

为什么北极熊的皮脂腺分泌物不同

北极熊绝不是唯一拥有皮脂腺分泌物的动物。但为什么冰会粘附在油腻的人类头发和其他动物的毛发上,而不会粘附在北极熊身上呢?在确定皮脂腺分泌物具有抗冰特性后,研究人员对这种油脂进行了更深入的分析。

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事实证明,虽然大多数皮脂腺分泌物由胆固醇、二酰基甘油和脂肪酸组成,包括北极熊的皮脂腺分泌物,但它们缺少一种成分——*角鲨烯*,这是在人类和其他水生哺乳动物(如水獭)身上发现的皮脂腺分泌物的一种活性成分。

“尽管北极熊有厚厚的绝缘脂肪和皮毛,并且在零度以下的水中花费大量时间,但皮毛上的油脂似乎为北极熊提供了一种自然的方式,可以轻松地在毛发形成冰时将其脱落,因为它们的毛发冰附着力较低,”霍布斯在新闻稿中说。

这些发现可能有助于开发出安全的新方法,在某些产品上创建防粘涂层。

“我们预计,熊产生的这些天然脂质涂层将有助于我们开发出更可持续的新型抗冰涂层,这些涂层可能会取代那些已用作抗冰涂层的、有问题的‘永久性化学物质’,如PFAS,”霍布斯在新闻稿中总结道。

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文章来源

我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源,我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源

  • 莫妮卡·卡尔

    莫妮卡·卡尔是《发现杂志》的数字编辑/作家,撰写和编辑专注于动物科学、古代人类、国家公园和健康趋势的文章。 

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