Why Don't Penguins' Feet Freeze?

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出版者:Free Press
作者:New Scientist
出品人:
页数:212
译者:
出版时间:2007-6
价格:GBP 7.36
装帧:Paperback
isbn号码:9781416541462
丛书系列:
图书标签:
  • 动物
  • 企鹅
  • 寒冷气候
  • 生理学
  • 动物行为
  • 科学普及
  • 自然科学
  • 极地生物
  • 生物适应
  • 动物学
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具体描述

• What time is it at the North Pole? • What's the chemical formula for a human being? • Why do boomerangs come back? • Why do flying fish fly? • Do the living really outnumber the dead? • Why does lightning fork? • Why does the end of a whip crack? Everyone has at one time or another thought up odd questions like these, questions that are strange, intriguing, maybe even impossible to answer. Making your morning omelet, perhaps you've wondered why most eggs are egg shaped. Or maybe, the last time you walked on the beach, you felt compelled to ask why the sea is salty. Watching Polly sit on her perch, have you ever marveled at how she stays there -- even when she's asleep? Well, the readers of New Scientist's wildly popular, long-running column "The Last Word" thought of these questions, too, and weren't afraid to ask them. Why Don't Penguins' Feet Freeze? is a brilliant collection of questions and answers for everyone who enjoyed the international, runaway bestseller Does Anything Eat Wasps? Guaranteed to amaze, inform, and delight with topics such as the human body, plants and animals, weird weather, and our wacky world, it'll stump you, enlighten you, entertain and amuse you.

冰川探秘:极地生物的生存智慧 作者:[此处可填入一个虚构的极地研究者或探险家的名字] 出版社:[此处可填入一个虚构的自然科学或探险文学出版社名称] 书籍定价:[此处可填入一个合理的定价] --- 内容简介: 《冰川探秘:极地生物的生存智慧》是一部深入剖析地球上最严酷的生态系统——极地环境——中生命奥秘的百科全书式著作。本书超越了对极地动物的简单图鉴式描述,而是以一种人类学、生态学和生物物理学的多重视角,系统地梳理了生活在冰雪覆盖的世界中的生物如何进化出令人惊叹的适应机制,以抵御极端的低温、漫长的黑夜和稀缺的资源。 本书的叙事线索紧密围绕着“热量管理”这一核心主题展开。极地环境的本质是对生命体热量保持能力的最大考验。作者凭借多年的野外考察和实验室数据分析,构建了一幅关于生命如何在冰点以下环境中维持新陈代谢的精妙画卷。 第一部分:冰封的疆域与生命的界限 本书的开篇,带领读者穿越北极圈和南极大陆的边缘地带,描绘了一个看似荒芜却蕴含着强大生命力的世界。我们首先探讨了极地气候学的基本原理,包括冰盖的反照率效应、永冻土的深层结构,以及海洋冰层的动态变化对局部微气候的影响。 随后,我们将焦点转向那些“站得住脚”的生命形式。重点章节详细介绍了极地植物群落的生存策略。不同于温带的繁茂,这里的植物(如苔藓、地衣和矮小的灌木)展现出惊人的“反季节”策略。它们通过深色色素吸收有限的太阳辐射、将生长点紧贴地面以利用岩石储存的热量,以及在短暂的夏季内完成整个生命周期,这些都是自然选择的杰作。我们探究了它们细胞内抗冻蛋白(Antifreeze Proteins, AFPs)的分子结构,这些蛋白质如何像微小的防冻剂一样,阻止细胞内液体的结晶化。 第二部分:动物王国的热能工程学 本书的核心篇幅聚焦于极地动物为应对冰冻挑战所演化出的复杂生理和行为系统。这不是关于单一物种的成功案例,而是关于一个物种群体如何共同优化能量预算的宏大叙事。 1. 隔热的艺术:皮肤、羽毛与脂肪的秘密 我们深入剖析了哺乳动物皮毛的结构效率。例如,北极熊的毛发并非单一的白色,其内部结构如何通过光的散射和导热性能的优化,实现无与伦比的保暖效果。书中详尽对比了海豹和鲸类皮下厚脂肪层(Blubber)的隔热机制,解释了这种“生物绝缘体”如何有效隔离核心温度与外部的冰冷海水。此外,我们还比较了不同海鸟(如企鹅和海鸥)羽毛的疏水性和致密性,揭示了其在保持干燥和防止热量流失之间的微妙平衡。 2. 血液循环的精妙调控 本章是本书中最具生物物理学深度的部分,专门探讨了反向热交换系统(Countercurrent Heat Exchange)。我们详尽描绘了血液如何在肢体末端——如海豹的鳍状肢、海象的象牙基部以及许多水鸟的腿部——以动脉对静脉的紧密排列,实现热量在流出肢体前被回收至核心循环系统的过程。通过详细的数学模型和生理图解,读者将理解这些动物如何能将脚部或肢体的温度维持在冰点以上(或略低于冰点,但又不冻结),从而最大限度地减少全身热量损失,同时避免局部组织损伤。 3. 冬眠、蛰伏与能量的暂停 对于那些无法持续抵抗严寒的物种,如极地松鼠或某些昆虫,本书介绍了它们如何利用可控的低温休眠来生存。我们考察了所谓的“冷适应性冻结”和“抗冻性冻结”之间的区别,以及动物如何主动管理细胞内外的水分分布,以承受体温的急剧下降。这部分内容揭示了生命在“暂停”状态下,如何将代谢率降至几乎不可察觉的水平,等待春天的回归。 第三部分:极地生态系统的食物网动态 极端的环境意味着能量流的脆弱性。本书的最后一部分将视角拉回到整个生态系统层面,探讨在资源极度有限的情况下,捕食者与被捕食者之间的复杂互动。 1. 冰层下的生命:海洋生态的支柱 我们详细分析了海冰对浮游生物和磷虾生物量的关键作用,这些微小的生命是如何为上层的食物链提供基础能量的。书中通过对不同季节冰层覆盖率变化的追踪,展示了这种环境变化如何直接影响大型海洋哺乳动物的迁徙模式和繁殖成功率。 2. 资源的稀缺性与行为适应 面对食物来源的间歇性爆发和长期匮乏,极地动物发展出了独特的觅食策略。例如,北极狐如何利用雪层下的声音来定位被厚厚积雪覆盖的旅鼠洞穴;鲸鱼如何依靠深度和时间的精确计算,在冰缝中找到换气口。这些行为学上的精妙设计,都是对能量效率最大化的不懈追求。 结论:地球上最坚韧的生物学实验室 《冰川探秘:极地生物的生存智慧》不仅是一部科学著作,更是一次对生命适应力的深刻致敬。它揭示了,在地球上最不宜居住的角落,生命并未屈服,而是通过亿万年的演化,将基础的物理和化学定律转化为精密的生物工程奇迹。阅读本书,就是理解生命如何在“不可能”的条件下,找到生存的黄金法则。本书适合所有对生物学、气候变化、进化论以及极限生存环境感兴趣的读者。

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