Tudja-e, hogy a jegesmedvét nem érzékeli az infrakamera?

Jegesmedve (Ursus maritimus) ugrik egy úszó jégtáblára

A jegesmedvének olyan jó a hőszigetelése, hogy a testhőmérsékletet érzékelő infrakamera sem képes detektálni az állatot. Ez a hadsereg figyelmét is felkeltette, mivel a fronton jól jönne egy olyan felszerelés, ami elrejti a katonákat az ellenség infrakamerája elől.

Olyan kevés hőt ad le, hogy az infrakamerát is becsapja

A jegesmedve (Ursus maritimus) bundája első látásra egyszerűnek tűnik: fehér, hogy álcázza magát a hóban, sűrű szőrméje pedig olyan mint egy puha takaró, melegen tartja az állatot.

A látszat ellenére azonban a jegesmedve hőszigetelő rendszere meglehetősen komplex.

A jegesmedve azért marad láthatatlan az infra kamera számára, mert a bundája, illetve a fekete színű bőr alatt húzódó 10-12 centiméteres zsírréteg együttesen hihetetlenül jó hőszigetelő réteget alkot.

A jegesmedve az Arktisz térségének egyik legnagyobb ragadozó állata Forrás: Thinkstock

Az infravörös frekvencia a hősugárzás egyik hulláma. Az éjjellátó szemüveg ezt a frekvenciát érzékeli, mivel az élő testek hőt bocsátanak ki magukból. A jegesmedve szőrzete azonban olyan jól szigetel, hogy láthatatlan marad az infratartományt érzékelő szemüveg számára is.

Északi-sarki jégmezők Forrás: Wikipédia

Daniel Koon a New York-i Saint Lawrence University fizikusa elmondta, hogy amikor a jegesmedvét a levegőből próbálták nyomon követni, az állatok megörökítéséhez nem használhattak hagyományos kamerákat, mivel azok tökéletesen beolvadnak a fehér jégsivatagba.

A jegesmedve kétrétegű bundája és zsírrétege tökéletes védelmet nyújt a nulla fok körüli vízhőmérséklettel szemben Forrás: Biosphoto/© Patrick Kientz / Biosphoto - Droit géré - Oeuvre protégée par copyright - - - -/Patrick Kientz

Megpróbálkoztak az infrakamerás nyomkövetéssel is, de ezzel is kudarcot vallottak,

mivel a jegesmedvék hőszigetelő bundája szinten tökéletesen fogságba ejti a testhőt. A fehér szőrme majdnem teljesen visszaveri a napfényt, és tökéletes kamuflázst biztosít a hóban, így a medve a látható fényben is „láthatatlanná" teszi magát.

A jegesmedvék képesek szinte tökéletesen beolvadni a környezetükbe Forrás: RIA Novosti/Valeriy Melnikov

Daniel Koon kutatásai megdöntötték azt a korábbi tévhitet, mely szerint a jegesmedve szőre az ultraviola sugárzást az állat testébe vezeti.

Mínusz harminchétben sem fázik

A jegesmedve az igen zord körülményekkel jellemezhető Északi-sarkvidéken él, ahol a Nap októberben lemegy, és februárig nem kel fel. Télen a hőmérséklet mínusz 40-46 Celsius-fokra is leeshet, és ez az ember számára szinte elviselhetetlen hideg hosszú hetekig megmarad.

A jegesmedve rejtőszíne nagyban hozzájárul a sikeres zsákmányoláshoz Forrás: Jon Aars/Norwegian Polar Institute

Az Arktiszon a januári és februári átlagos középhőmérséklet mínusz 34 Celsius-fok. A jegesmedveét a kétrétegű szőrzet és a vastag zsírréteg védi meg a fagyos hidegtől, ez biztosítja számára, hogy a testhőmérséklete és anyagcsere-sebessége meg még akkor sem változik, ha a hőmérséklet eléri a mínusz 37 Celsius-fokot.

A kutatók számítógépes modellel vizsgálták, hogyan maradhatnak melegen a jegesmedvék

Minden elektromágneses hullám, ami egy molekulával ütközik, vagy elnyelődik, majd kisugárzódik, vagy pedig visszaverődik és szóródik. A jegesmedve bundája úgynevezett szürke testként működik, melynek jobb a szigetelőképessége, mint a fekete testé, mivel részben szétszórja, részben pedig elnyeli a sugárzó hőt.

Fontos tényező a szőrszálak sűrűsége és száma,

ugyanis a hőszigetelés hatékonysága főleg a rostok sűrűségétől és hosszúságától függ.

A jegesmedve bundáját kettős szőrzetréteg alkotja Forrás: Schliebe, Scott

A jegesmedve testét rendkívül sűrű bunda borítja,

amelyen a fény legnagyobb része visszaverődik. A bunda tömött, áttetsző, és különböző méretű szőrszálakból áll, nagy sűrűségű határfelületekkel, amelyek a hőt szórják. A sokszoros fényvisszaverődés az oka annak is, hogy a medve bundáját fehérnek látjuk.

Tengeri madarat zsákmányoló jegesmedve Forrás: Biosphoto/© Gérard Bodineau / Biosphoto - Droit géré - Oeuvre protégée par copyright - - - -/Gérard Bodineau

Azzal kapcsolatosan, hogy a jegesmedve bundájának milyen bonyolult a hőháztartása, Priscilla Simonis a belgiumi University of Namur, fizikusa, a jegesmedve bundájának hőtani tulajdonságait vizsgáló kutató szemléltetésként elmondta, hogy az egyetem szuperszámítógépeinek több hónapig tartott, a szóba jöhető összes számítás elvégzése.

Egy kis termodinamika, avagy a hőterjedés három formája

A hőterjedés három formája a hővezetés, a hőáramlás és a hősugárzás. A hővezetés (kondukció) az egymással közvetlenül érintkező részecskék közt jön létre. A hővezetés, amikor a részecskék rendezetlen hőmozgása átadódik részecskéről részecskére úgy, hogy közben nem lesz rendezett részecskeáramlás.

Jegesmedve emelkedik ki a víz alól a Hudson-öbölben. A jegesmedve kitűnően úszik, egész nagy távolságok megtételére képes. A vízi életmóddal függ össze az ujjai között feszülő úszóhártya Forrás: Wildlife Photographer of the Year/Paul Souders Worldfoto

A hőáramlás (konvekció) során a részecskék rendezetlen mozgásának energiáját a részecskék rendezett mozgása viszi tovább, ez folyadékokban és gázokban jöhet létre. A hősugárzás energia-felszabadulás elektromágneses sugárzás formájában, amelyet minden test kibocsát, miközben a termikus energiája csökken. Színképe jellegzetes, folytonos.

A jegesmedve elterjedését ábrázoló térkép Forrás: Wikimedia Commons

A jegesmedve bundája a vészes kihűlésben szenvedő páciensek életmentéséhez használt vékony, fényes fóliatakaró elvén működik: az emberi testből kisugárzó hőhullámok a takaróba ütköznek és szóródnak, és bent tartják a meleget.

Csodálatos evolúció, tökéletes hőszigetelés

A vízi életmódot folytató emlősök szőrének szerkezete lehetővé teszi, hogy a bundában légréteg képződjön az alámerülés alatt, növelve a szőr vízlepergető funkcióját, valamint a hővédelmet, mert a levegő sokkal rosszabb hővezető, mint a víz. A jegesmedve szőrméje kétrétegű, és kétféle szőrt tartalmaz.

A jegesmedve egyetlen alkalommal képes saját testömege húsz százalékát kitevő húst elfogyasztani. Ez körülbelül olyan, mintha egy 80 kilogramm súlyú ember egyszerre 16 kg húst falna fel Forrás: Norwegian Polar Institute

Az egyik a szigetelő aljszőrzet, másik a védőszőr. Az aljszőrt a különböző hosszúságú, áttetsző, üreges védőszőr fedi. Az aljszőrzet egy gyapjas réteg, rövidebb, sűrűbb, gyakran göndör, és a hőtartás a fő funkciója, nem üreges, folyamatosan nő, és vedléssel cserélődik. A védőszőr hosszabb, egyenesebb. A szőrszálak a bőrben lévő gödröcskékből (follicles) nőnek ki.

Forrás: AFP

A szőrtüsző mellett található a faggyúmirigy, ami kondicionáló anyagot termel.

A jegesmedvének annyira tökéletes a hőszigetelése, hogy szinte az összes hőt megtartja,

ezért még a sarkvidéki télben is gyorsan túlhevülhet, ha fut. És sajnos, a globális felmelegedés hatásai ezért is jelentenek fokozott veszélyt a jegesmedvék számára.