水浴當然是受到很多動物歡迎的散熱方法,如從家中的寵物狗到都市的野鳥…(攝影/古碧玲)
水浴當然是受到很多動物歡迎的散熱方法,如從家中的寵物狗到都市的野鳥…(攝影/古碧玲)

動物的避暑良方

善於流汗的動物的確只有馬和靈長類,而體表光滑少毛的人類正是靈長類流汗能力第一名。汗水蒸發時,可以把熱從體表帶走,我們的祖先直立人就是因為具備這種優良的散熱能力,在非洲莽原狩獵時,可以連續三小時追趕草食動物而不需休息散熱;相對的,不能流汗又不能休息的獵物便會熱死。

今年早早地開始暑熱,六月已能感到高溫的威力,一進入七月更是連續酷熱好幾天。室外陽光壓得人步履沉重,室內只要稍不通風,立即汗如雨下;在筆記型電腦上打字,能感到手指下的鍵盤變得熱呼呼的;手臂貼著桌面一陣,便留下汗水形成的小池塘;冷飲中的冰塊迅速消失,煮好的飯菜不會變涼。

呼應這些體感,新聞報導著有記錄以來最熱的六月、有記錄以來全球最高日均地表氣溫、有記錄以來最熱三週,甚至據模擬推測我們正經歷著十萬年來最高溫的七月。明明已經夠熱了,還聽說現在正要進入聖嬰年的週期,高溫預期會持續數月甚至更久⋯⋯

蟻塚的精緻自動排水系統

這些消息都讓已經熱到遲鈍的頭腦更加昏沉。我呆看著桌面汗水反射的微光,模糊想起會流汗的動物其實不多。上網一查,善於流汗的動物的確只有馬和靈長類,而體表光滑少毛的人類正是靈長類流汗能力第一名。汗水蒸發時,可以把熱從體表帶走,我們的祖先直立人就是因為具備這種優良的散熱能力,在非洲莽原狩獵時,可以連續三小時追趕草食動物而不需休息散熱;相對的,不能流汗又不能休息的獵物便會熱死。也就是說,人類祖先之所以能夠走出森林來到莽原,繼而走到全世界,流汗的能力功不可沒。

這麼想來,我能夠一邊流汗一邊長時間打字,實是不簡單的能力!我發揮直立步行的天賦,去廚房拿了水喝,以繼續流汗。然而流汗歸流汗,感覺還是很熱。或許得來想想流汗以外的辦法。

七月時讀到一則報導,談的是伊朗的沙漠古城亞茲德(Yazd)的一種傳統土石建築,建築中央有個高聳如煙囪的「捕風塔」,可以促進空氣流動,讓熱氣排出,清新空氣進入室內。這種原理立即讓人想起白蟻的蟻塚。白蟻數量龐大,又在家中經營蕈類農場,會產生很多二氧化碳,因此空氣流通和溫濕度調控是很重要的。而蟻塚的孔洞結構正可以促進空氣流動、保持適當的溫濕度,這件事已廣為人知。

2019年有一組科學家對蟻巢結構做了更詳細的研究。非洲有一些不養蕈類的白蟻,蟻塚表面有一層比較厚的牆壁,而且似乎缺乏和內部直接聯繫的通風管道,讓人納悶裡面的白蟻怎麼呼吸。這組科學家用X光調查,畫出蟻塚的立體結構,發現這層外壁還是有孔洞,而且分布頗有玄機:這些洞有大有小,相連成網絡,本身具有隔絕巢外高溫的效果,大洞則可以促進二氧化碳的排出,而下雨時洞口若被雨水堵住,還可透過毛細現象讓水從相連的小洞自然流走,實為精緻的自動排水系統(注一)。

科學家對這些發現很是驚嘆,相信可以爲人類的節能建築提供靈感。我也如此相信,轉頭看向牆壁和天花板。可惜在公寓牆上打洞似乎不太實際。我只能把所有窗戶打開,而下大雨時也只好把窗戶關上,在室內繼續流汗。

白蟻數量龐大,又在家中經營蕈類農場,會產生大量二氧化碳,空氣流通和溫濕度調控是很重要的。(攝影/古碧玲)
白蟻數量龐大,又在家中經營蕈類農場,會產生大量二氧化碳,空氣流通和溫濕度調控是很重要的。(攝影/古碧玲)

地道•遮陽傘•皮膚散熱•水浴

在查閱不同動物的避暑策略時,發現有些常用方法,我們人類也很熟悉。例如要避免陽光直射,最直接的方式是躲到陰影下或地洞裡,許多蜥蜴、蛇和昆蟲會採取這種方法——我不是說人類很常躲進地洞,不過印象中的地道總有陰森濕涼的感覺,光是想想就有涼意了。另外有種在非洲空曠地表活動的南非地松鼠,會把蓬鬆的尾巴舉到背上遮擋陽光,有如隨身撐把陽傘。這對人來說比較容易執行——我是指陽傘,不是尾巴。

另一類常見方法是透過皮膚散熱:例如大象和兔子有著相對大片的耳朵,可以透過血管把體內的熱帶來這裡散掉——如果此時我也能夠扇動大耳朵,或把電扇對著長長的耳朵吹,應該會感到十分舒爽吧。雖說風聲聽起來或許也會比較大。

還有「接觸涼感」:例如澳洲無尾熊休息的樹幹並不是隨便選的,科學家實際測量後,發現牠們待著的樹的樹皮溫度比別的樹皮要涼。顯然不是只有貓知道怎麼找到涼快的地方。

水浴當然是受到很多動物歡迎的散熱方法,從家中的寵物狗到都市的野鳥,到時有傳出跑到人類庭院游泳池的美洲的熊,到巴哈馬某個無人島上竟住著習於海水浴的豬群。想像一下加勒比海的寬闊藍天、金色沙灘、綠松石色的清澈海水,海面上漂浮著自在悠遊的大小豬隻,這情景是何等令人放鬆心情而備感清涼啊。

許多蜥蜴、蛇和昆蟲會採取這種躲進地洞的方法消暑。(攝影/古碧玲)
許多蜥蜴、蛇和昆蟲會採取這種躲進地洞的方法消暑。(攝影/古碧玲)

吐口水•體毛•反光散熱服

不過說到水,最讓我吃驚的是袋鼠獨特的用水方式。據說牠們會朝手臂吐口水,且把兩臂舔得濕濕的,藉由口水的蒸發來散熱。至於為什麼是手臂,是因為那裡的血管較多,可以有效幫助全身降溫。確實人類也會用濕毛巾擦拭額角或頸子來幫助降溫,不過口水還是留給自己吞就好。

另一種獨特的抗熱秘方,是生活在沙漠的撒哈拉銀蟻的體毛。科學家仔細研究這種銀毛,甚至做了剃毛實驗,結論是這種橫切面為三角形的毛同時具有兩種功能:把炙熱陽光反射掉,又可引導體內的熱往外散出(注二)。撒哈拉銀蟻除了行動飛快、足以避免腳被地面燙熟外,還身披反光散熱服,難怪可以在別的生物都躲起來的大白天外出覓食。不知這項技術何時可以運用在人類身上——外出吃午餐時應該格外好用。

說起體毛,還有一個有趣的例子,發生在體型與螞蟻形成對比的動物身上——也就是大象。大象因為身體巨大,表面積相對較小,要從體表散熱有先天的限制。而不管亞洲象或非洲象,原本都生活在炎熱的地區,環境溫度常常比體溫攝氏36度要高。面對酷熱的生存條件,大象果然擁有多種降溫招數,除了前面提過的大耳扇風、尋找庇蔭之處,還有具防曬霜效果的泥巴浴、大家都喜歡的水浴、用長鼻子吸水噴灑身體的淋浴等等。除此之外,大象身上令人意外的散熱法寶便是體毛。

善於流汗的動物的確只有馬和靈長類。(攝影/古碧玲)
善於流汗的動物的確只有馬和靈長類。(攝影/古碧玲)

一般認為動物體毛的主要功能是保暖,因此象身上稀疏的毛曾被認為是一種退化的痕跡。然而這裡「稀疏」正是重點。有一群科學家認真分析這些毛的尺寸與密集程度,計算空氣流過時,熱經由毛離開身體的效果,發現毛的存在本身便有助於使散熱能力提升5%,當有微風吹過時,更可以提昇23%!這個發現也說明毛髮不只具有保暖功能,當配以適當的稀疏程度時,還有散熱方面的好處!真是毛無論多寡,皆有其功(注三)。

我們目前還不知道這樣的結論是否也能套用在某些人類的稀疏毛髮上(個人十分希望這個團隊能夠再多計算不同動物的毛),不過他們的文章確實提到一些植物葉片的毛和仙人掌的尖刺,已經證實具有散熱效果。看來毛的世界還有很多可以研究的有趣課題。

把動物的避暑良方想過一輪,自己似乎也在不覺間忘了原先的燠熱。心理果真可以影響生理,想像可以讓人自由。那麼,下次再覺得溽暑難耐時,或許可以試想清風徐來、疏毛搖曳,這幅清涼散熱的景象一定可以讓人感到舒暢愉快。

注一:The architectural design of smart ventilation and drainage systems in termite nests. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aat8520

注二:Keeping cool: Enhanced optical reflection and radiative heat dissipation in Saharan silver ants. https://www.science.org/doi/10.1126/science.aab3564

注三:What is the Use of Elephant Hair? https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0047018#s4