最耐热动物：75摄氏度沙漠中的撒哈拉银蚁

据科学日报报道，美国哥伦比亚大学工程学院应用物理学助理教授余楠方（Nanfang Yu）和瑞士苏黎世大学以及美国华盛顿大学的同事发现了撒哈拉银蚁在地球上最炙热的环境里保持凉爽的两个关键策略。余的研究小组是第一个展示这种蚂蚁会利用一种独特形状头发外衣来控制非常大范围内，从太阳光谱（可见光和近红外光）到热辐射光谱（中红外）的电磁波，以及在不同的光谱带使用不同的生理机制来实现降低低温的生理功能。这项研究被发表在6月18日的期刊《自然》上。

图为撒哈拉银蚁

“这个生动的例子展示了进化是如何引发生理特性的适应性，从而完成生理学任务并保证存活，在这个例子里是指预防撒哈拉银蚁变得过热，”余说道。“虽然目前已经有很多研究调查紫外线和可见光谱里生命系统的物理光学，然而我们对红外光在这些生物里所起作用的了解非常有限。我们的研究显示人类肉眼可见的光并不意味着它在活体有机物中没有起着至关重要的作用。”

这个项目最初源于科学家们非常好奇蚂蚁引人注目的银色外套是否在保证它们在极热环境里保持凉爽中起着非常重要的作用。余的小组在意识到红外光的重要作用后发现这个问题的答案其实要广泛得多。他们有关体温调节问题存在生物学解决方法的发现或可以导致具有最优冷却特性的新型扁平光学组件的发展。

“这种仿生冷却表面将具有太阳光谱的高反射性和热能辐射光谱的高辐射效率，”余解释道。“所以这或可以产生有用的应用，例如车辆、建筑物、设备甚至衣物的冷却表面。”

撒哈拉银蚁会在中午阳光最强烈时在撒哈拉沙漠里觅食，沙漠表面温度高达70摄氏度，它们必须保证大多数时间自身体温低于热能极限，也就是53.6摄氏度。在它们大范围的觅食旅途中，蚂蚁会寻找昆虫以及其它节肢动物的尸体，后者无法忍受沙漠恶劣的热能环境。在一天中最炙热的时刻活动使得这些蚂蚁可以躲避捕食性沙漠蜥蜴。研究人员一直都很好奇这些小型昆虫（大约10毫米）是如何在这一极端炙热和压力的环境里存活下来。