给蝴蝶量“体温”

□顾静怡

字数:1048 2023-03-29 版名:文化
  春天来了,鲜花开了,蝴蝶也来凑热闹了。或许是翩翩的蝴蝶勾起了人们千姿百态的想法,有人抛出了一个前所未闻的问题:给蝴蝶量“体温”。谁都知道,量体温对人来说是一件很正常的事儿,但给蝴蝶“量体温”这事儿不仅从未听说,也似乎不太正常。然而,科学家却说,他们对这件事儿早就上了心。
  在一般人眼里,蝴蝶的翅膀就像指甲或羽毛一样,是由一些没有生命的组织构成的。但科学家发现它的上面有很多充满生机的活细胞存在,其中包括输送气体与血淋巴的脉管系统,以及各种神经感受器,还能释放信息素来吸引伴侣。在显微镜下观察,研究者还在蝴蝶翅膀上发现了一种被称为“翼心”的有趣结构。它像泵一样收缩,以每分钟几十次的速率跳动着,输送着被称为血淋巴的昆虫血液。问题的结症都表明,所有这些活着的组织,都需要适宜的温度才能正常工作。
  然而,尽管科学家已经知道蝴蝶需要通过晒太阳等方式保持温暖,也知道在太阳的照射下,它翅膀的温度会随之发生变化。但真的要给蝴蝶“量体温”,却不是一件容易的事情。蝴蝶翅膀的热容很小,这就意味着如果用直接接触的测量方法很容易改变它的温度,导致测量不准确。有人提出用红外线热成像进行非接触测量,但科学家发现,蝴蝶翅膀对红外线是半透明的,普通的热成像仪根本无法得出准确的结果。为了解决这个问题,研究者对蝴蝶进行了红外高光谱成像,最终确定了它的翅膀各部分透射、反射和发射红外光的情况。
  通过对热成像进行分析,研究人员得出蝴蝶翅膀上准确的温度分布。令人惊喜的是,蝴蝶的翅膀不仅有温度,而且它还控温有方。当被模拟阳光的光线照射时,它的“活组织”的部分相比周围的“死组织”温度总是更低一些。原来,蝴蝶身体表面生长着一层细小的鳞片,这些鳞片有调节体温的作用。每当气温上升、阳光直射时,鳞片会自动张开,以减少阳光的辐射角度,从而减少对阳光热能的吸收;当外界气温下降时,鳞片自动闭合,紧贴体表,让阳光直射鳞片,从而把体温控制在正常范围之内。这也是蝴蝶的翅膀在强烈的太阳照射下没被“烤熟”的原因。
  阴差阳错的是,在给蝴蝶“量体温”的过程中,科学家得到了意外的收获。他们不仅发现了蝴蝶翅膀自带过热检测与散热系统,而且从蝴蝶翅膀上的鳞片有调节体温的作用得到了启示。科学家模仿蝴蝶翅膀上的鳞片,为人造地球卫星设计了一种控温系统,圆满地解决了人造卫星装置上的各种精密仪器因为温度的变化而被“烤”裂或“冻”裂的难题。
  最常见不过的蝴蝶,竟然为科学难题提供了帮助。看来,蝴蝶真的为你的脑洞大开找到了理由。因为,你的细致观察,指不定什么时候就能大显身手了。