文摘
北极驯鹿不寻常的眼睛和视力。与大多数哺乳动物相比,驯鹿可以看到紫外线,这对我们是看不见的。他们也有反映组织的眼睛,改变从金黄色夏季深蓝颜色在冬季。在一起,这些特点有助于驯鹿在雪地里看到植物食品或捕食者,尤其是在冬季,白天在北极暗紫色。能够看到紫色和蓝色的问题很好,这些颜色是几乎看不见的雾。红色光的雾,它遵循驯鹿,超过其他哺乳动物,将受益于一个鼻子产生红光。据报道,至少有一个驯鹿有发光(发光)鼻子,雾蒙蒙的条件下运行良好。本文的目的是评估的发红的鼻子和探索它的优点和缺点。
介绍
《红鼻子驯鹿鲁道夫是一个经典的故事Robert l .动物行为的可能(1]。它描述了驯鹿游玩(玩游戏的技术术语),不包括一个名叫鲁道夫的小组成员因为他的异常庞大,红鼻子。鲁道夫的鼻子发出的光,称为“眼花缭乱”在白天,晚上“容光焕发”,后来被证明是有用的在圣诞前夜,当北极厚厚的雾扰乱了飞行准备的圣诞老人和他的团队八驯鹿。在这样的大雾天气,鲁道夫的鼻子发出足够的安全飞行的光和全世界的礼物(图1)。这个故事的鲁道夫的鼻子和雾是大多数孩子熟悉的光辉,成年人,生物学家,但它也被认为是异常,这意味着极其不同寻常。作为一般规则,科学家们避免研究异常特征。这一事实发光(发光)鼻子是如此罕见的解释了为什么颜色和发光的优点/缺点鼻子几乎是自然的。
- 图1——罗伯特·l·可能最初的从他的驯鹿的观察笔记写在诗歌风格称为抑抑扬格的四音步的。
- 他的笔记本包括草图由丹佛Gillen l和这个页面说明了鲁道夫的红光或发光的红鼻子在黑暗和阴郁的大气条件下(复制许可Rauner特别收藏库,达特茅斯学院)。
新发现的色觉驯鹿可能持有重要线索的价值发光的鼻子。例如,它最近被发现,北极驯鹿(学名学家只)可以看到紫外线光(紫外线)(2),这是无形的人类和其他哺乳动物,主要是活跃在白天。紫外线的好处是未知的,但是能够看到紫外线可以帮助驯鹿看到重要的东西,比如食肉动物和食物。例如,白色的皮毛的狼和一些重要的植物性食物,如地衣、吸收紫外线,使地衣看起来黑暗,和容易看到雪,因为雪会反射紫外线,看起来明亮3]。看到紫外线带来的好处可能是最大的冬季,当太阳很低在北极的天空和散射光在大气中产生高的主要是紫外线和紫色4]。
更令人吃惊的是驯鹿的眼睛的颜色随着季节的变化。驯鹿的眼睛有一个组织叫做镜面反射毯清明的,这是拉丁语“鲜艳的织锦。”这个组织会导致眼睛发光,这种现象通常是看到我们的车的前灯照射到野生动物或家庭宠物的眼睛。一个毯清明的夜间(他)动物很重要,因为它允许他们看到在黑暗中。杰出的驯鹿是他们毯清明的变化从一个丰富的金黄色夏季冬季深蓝的颜色(5]。造成这种颜色变化的因素是理解,但优势,如果有的话,是神秘的。一个想法是,它可能增加的能力驯鹿看到蓝光在弱光条件下。所以,很明显,北极驯鹿有极不寻常的和有趣的视觉。但与此同时,这种特殊的能力蓝光12月下旬在雾蒙蒙的条件下是一种明确的劣势。
光在雾中传输
雾是一个积累的小水滴或冰晶悬浮在地球表面。下面潮湿的空气冷却时形成一个特定的温度和水蒸气的凝结(变成微小的液体滴)。根据定义,被认为是雾蒙蒙的天气,当我们无法看到超过1000。在他的书中,罗伯特·l·可能(1)描述了雾“厚白色泡沫”和近零能见度(这是“黑暗和阴郁的”),这表明雾可能是两种类型之一:辐射雾或冰雾。辐射雾发生时,地面冷却空气,接触。冰雾发生在热空气与极度寒冷的空气和水蒸气变化直接转化为固体,形成微小的冰晶悬浮在空中。
光发光雾的能力根据不同颜色的光。红光速最远,但光可以减少旅行的距离如果冰晶的大小或水滴在雾很大6]。如果超过一定大小的水滴,然后这一过程被称为米氏散射熄灭所有的光吗任何颜色(7]。米氏散射发生在大多数雾类型,使大多数雾很难看透,而是一个发光的红鼻子预计比任何其他类型的鼻子,红光进一步旅行的冰雾,因为冰晶在冰雾小于辐射雾的水滴(8,9]。了解有用的鲁道夫的鼻子可能会在雾中,需要知道确切的颜色的光从他的鼻子。
鲁道夫的鼻子的颜色
一个线索鲁道夫的鼻子的颜色来自芭芭拉·海森的版本可能是原始的故事(10]。在这个版本中,鲁道夫躲在了冬青布什这样”他明亮的红鼻子融入了亮红色浆果。”图2说明了这个事件和每个波长的光量,是一种测量颜色,反射,或反映,从冬青浆果。这种类型的图称为反射光谱。如果我们假设所示的浆果图2类似于冬青水果在北极,然后我们可以估计,鲁道夫的鼻子产生光光谱峰值约700海里,因为这是光的波长反映最强烈的冬青浆果。700海里的峰值反射率意味着浆果,因此鲁道夫的鼻子,必须非常红——可能的最大发红,哺乳动物的眼睛能够看到的。
![图2以后的版本——《红鼻子驯鹿鲁道夫[10]讨论了冬青浆果成熟的类似的颜色和鲁道夫的鼻子。](http://www.thespel.com/files/Articles/181833/frym-2015-00018-HTML/image_m/figure-2.jpg)
- 图2——以后的版本《红鼻子驯鹿鲁道夫(10]讨论了冬青浆果成熟的类似的颜色和鲁道夫的鼻子。
- 插图由理查德·m·斯凯瑞显示,加上成熟的形象冬青水果(通用名:英语/圣诞冬青;学名:冬青属植物aquifolium)。图表显示了反射光谱的浆果,基本上描述了发红和亮度的颜色。红色阴影区域代表变异和黑色线代表的平均样本10浆果。
这估计只是一个猜测,但它确实表明,一个红色的雾光比任何其他类型。鲁道夫的鼻子可能是特别重要的在冬天,当驯鹿的眼睛在看到蓝色。因为雾块蓝色的光,驯鹿有最大的需要一个雾灯冬季12月。这有助于解释为什么鲁道夫的鼻子对于飞行在浓雾中非常有用。然而,发光红鼻子可能也有缺点。鼻子的驯鹿有许多微小血管的复杂系统11),因此非常温暖12),特征,不仅可以防止鼻子驯鹿冻结,也使热量从驯鹿的身体周围的空气。如果过多的热量丢失从他的鼻子,鲁道夫可能风险低体温(危险的低体温)在极端寒冷的天气条件下。因此极其重要的儿童提供高热量食品,帮助鲁道夫维持体温在圣诞前夜。
总的来说,红色发光的优点的鼻子似乎大于缺点,这让人质疑多久红色发光的鼻子发生在驯鹿。目前,我们知道只有一个发光的鼻子的驯鹿,但其优势表明,它可以传递给后代的驯鹿。另一方面,雾蒙蒙的天气的频率减少由于全球气候变化(13),这可能会让一个发光的红鼻子的好处在未来不那么重要。不同的假设表明,鲁道夫的红鼻子感染鼻寄生虫和简单的又红又肿的(14]。这些不同的想法为何鲁道夫的鼻子是红色的告诉我们,需要进一步的调查,并希望本文的读者与未来的研究将有助于北极光和雾的特性。这样的研究可能揭示的生物学和视觉上的驯鹿。
术语表
发光:↑发光;容光焕发。
紫外线:↑一种光看不见人,但看到一些动物。例如,许多鸟类和昆虫可以看到紫外线。
毯清明的:↑镜面反射组织一些动物的眼睛,使眼睛明亮的光线击中他们时发光。
米氏散射:↑一个古斯塔夫米氏命名的过程,一个德国的物理学教授。当特定大小的圆形或球形粒子引起光散射。
确认
我很感激j·d·肖的档案援助,m . r .天鹅a . l . Witzel和员工Rauner特别收藏库,达特茅斯学院。我感谢可能对促进家庭和允许鲁道夫的复制图像。观点和研究是受我的女儿埃莉诺,喜欢问为什么。
资金
收到资金从戴维和露西尔帕卡德基金会(奖学金在科学和工程。2007 - 31754)。
引用
[1]↑5月,r . l . 1939。《红鼻子驯鹿鲁道夫。芝加哥:蒙哥马利沃德。
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