它世界第494期 羽绒服为何限定鸭鹅羽毛?
鸟类不仅是我们日常最容易接触到的野生动物,而且也和我们日常生活紧密相连,比如天天吃的鸡蛋,冬天北方人御寒不可缺少的羽绒服。大家都知道好的羽绒服都是用鹅绒或鸭绒做的,为什么其他鸟类的羽毛不行呢?今天让我们来认识一下鸟类的羽毛,揭开其中的奥秘吧。
羽毛从何而来?
1.6亿年前已存在 来源仍是谜
实际上,恐龙时代就已经有羽毛的踪迹了。当时有一种恐龙叫做赫氏近鸟龙,它们大约生活在1.6亿年前,比始祖鸟还早一千多万年。在它的化石上,我们就能够看到非常清楚的羽毛痕迹。而中国鸟龙被认为是和现代鸟类亲缘关系很近的一个类群,它的羽毛与现在鸟类的羽毛还是有所区别的,比如头部的羽毛,还是呈现出丝状。虽然我们已经在化石中发现了很多羽毛的痕迹,然而,时至今日,羽毛究竟是如何起源的,仍然是一个谜题。
在很长的时间里,人们觉得羽毛来自鸟类的祖先,爬行动物的鳞片,但近几年随着深入的科学探究发现,羽毛和鳞片的发育存在很大的差别,所以这一理论已被推翻。很多科学家认为羽毛是由鸟类皮肤中的滤泡细胞发育而来的角质化产物,但也没有达成共识,所以羽毛的秘密还需要更加深入的探究。
羽干的结构有多复杂?
羽枝像树杈 长出小枝小钩
大家都知道,地球上的生物只有鸟类有羽毛,而羽毛诞生最初的功能并不是为了飞翔,而是为了保暖和求偶展示自己。从白垩纪长城鸟的化石中,大家可以明显看出它两条长长的尾羽,而且那个时候雌鸟和雄鸟的羽毛长得并不一样。就像秦岭每年夏季从东南亚飞来繁殖的寿带,只有雄性有长长的尾羽。
那如今鸟类的羽毛是什么样子?我们不妨找一根鸡毛来观察,它中间是一根中空的“管子”叫羽轴,上部两边长有羽毛的部分叫羽干,下面光秃的部分叫羽根。正因为羽轴中间是中空的,所以过去常用鸟羽制作成羽毛笔,靠大气压将墨水吸进羽轴中书写。
羽干两边的羽毛是一条一条排列的,紧紧粘在一起,我们用手可以将其轻松地分开,顺着轻轻一捋,又能将其合在一起。这些一条条的叫做羽枝,每条羽枝又像树杈一样长出很多羽小枝,再放大看,羽小枝上又长出很多羽小钩,这些羽小枝和羽小钩相互勾连在一起,形成了羽干两边片状的羽毛。
绒羽,就是羽绒服里填充的羽毛,是长在正羽的下面,羽干很小,有的就没有羽干,也没有羽小钩,因此特别蓬松、柔软,它的作用就是保温隔热,但不防水!所以,小鸟刚出生时的绒羽,一旦被雨淋湿,时间长会造成身体失温,非常危险。
半绒羽,介于正羽和绒羽之间,羽根、羽干、羽枝、羽小枝都很明显,但没有羽小钩,所以它不能形成羽片,看起来是蓬松的,它的作用就是隔热,它比起绒羽要硬一点,羽绒服里也会添加一些,用来撑起形状。还有一些水鸟,半绒羽能帮助它们增加浮力。
绒羽为何能保暖?
球状结构可阻碍空气流动
通过了解羽毛结构,我们知道羽绒服里填充的是绒羽和半绒羽,如果通过放大镜来观察,我们还会发现绒羽其实是由一个个立体的球状结构组成,像是一团团挨在一起的小蒲公英。这小球叫绒子,绒子中间是绒核,上面又连接着几十根伸展的绒枝,每根绒枝上又有上百根绒小枝。它们相互交错,形成球状的网状纤维体。
而我们通常评判一种材料的保温性能,就是看它传递热量的能力。热量传递越少,就意味着它更能保暖,相反就保暖性差。而空气的热传导就非常慢,静止的空气就是很好的保暖材料,而绒羽立体的球状结构就相当是一个个“天然的储气罐”,一朵羽绒能储存380倍自身纤维体积的空气,高效阻碍空气流动,减少热流失,这也是羽绒服能够保暖、鸟儿得以抵御严寒的真正原因。羽绒对空气的隔绝能力,远超同质量的羊绒,而且具有价格更低、重量更轻的特点。
为啥非得是鸭鹅?
陆生鸟类的绒羽中没有绒核
为什么羽绒服不用其他鸟类的绒羽或半绒羽来制作?主要有三个原因。第一,国际羽绒羽毛局对“羽绒”的定义是,附着在水禽羽毛下、一层轻柔蓬松的朵状物。它通常长在水禽的腹部,起到保暖作用。既然是指水禽,像鸡等陆生的鸟类,显然不合适,主要是它们的绒羽中没有绒核,所以储存空气的能力远不及鸭和鹅。第二,鸭和鹅已被人类驯化几千年,规模化饲养技术成熟,比它们羽绒品质还好的其他鸟类,但都是野生动物,受到保护,比如能飞跃喜马拉雅山的斑头雁、大天鹅、灰雁、鸿雁等。第三,最重要是成本低、性价比高,只是从其身上硬薅,显得很是残忍。全球羽绒制品里,中国贡献了80%的羽绒羽毛原料。
绒羽护体咋孵卵?
羽毛会脱落露出腹部皮肤
有人可能好奇,既然有绒羽保温,那鸭妈妈、鹅妈妈怎样将温度传递到体外,来孵化自己的卵呢?它们当然有办法,绝大多数鸟都是恒温动物,体温也比人高,通常在40℃左右。不过羽毛也让鸟体内的热量不容易传到体表,因此仅用长满羽毛的肚子来给卵传热,往往是不够的。大多数鸟类在孵化工作正式开始前,腹部羽毛会脱落,形成一块皮肤裸露的区域,叫“孵卵斑”。腹部皮下血管丰富,孵化期间,把蛋都收纳在孵卵斑所在的区域内,让体热直接传递给蛋。雁鸭类的雌鸟则会主动拔掉胸部的绒毛,并把这些绒毛填充在窝里,这样既可以让蛋更紧密地接触到身体,又能给窝中的蛋保温。
羽绒服怎么选?
不是有羽绒就叫羽绒服
目前市场上,羽绒服的价格可谓参差不齐,几十元到上万元的都有,一般人可能都会看鹅绒或鸭绒的充绒量和做工。但今年国家实施了新的羽绒服标准,把“含绒量”修改为“绒子含量”,当中最重要的指标便是绒子含量达到50%以上,才能被称为羽绒服。而绒子就是我们上面提到的立体球状结构“小蒲公英”,其含量越高,羽绒服的蓬松度就越好,保暖性自然也不会差,选购羽绒服时一定记得查看。 肖磊/文
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