_ Structura părului de animale se modifică de la vară să iernă pentru a evita vremea înghețată, cercetătorii arată

Adaptările unice permit animalelor sălbatice să supraviețuiască temperaturilor extreme care ar ucide rapid un om neprotejat. De exemplu, anumite animale pot rezista la vreme extrem de rece, datorită proprietăților izolante ale firelor de păr goale care le compun blana.

Puțin s-au știut despre aceste fire de păr, dar acum cercetătorii au descoperit că structura lor interioară schimbari cu anotimpurile. Cercetătorii își vor prezenta rezultatele astăzi (17 martie) la reuniunea de primăvară a Societății Americane de Chimie (ACS).

„La unele animale, haina arată diferit vara și iarna”, spune Taylor Millett, care efectuează cercetarea. Un iepure de zăpadă devine alb iarna și maro vara, de exemplu. „Dar la animalele pe care le studiem, am descoperit că nu doar culoarea exterioară a părului se schimbă. Detaliile microscopice interioare se schimbă, de asemenea, pentru a permite acestor animale să supraviețuiască în continuare în mediul lor.”

Millett, student la programul de inginerie mecanică de la Utah Tech University, este îndrumat de Wendy Schatzberg, profesor asociat de chimie, și Samuel Tobler, profesor de fizică. Cristina De La Vieja Medina este o altă studentă care lucrează la proiect.

Schatzberg și Tobler îi învață pe studenți să folosească un microscop electronic cu scanare (SEM), care bombardează o probă cu electroni pentru a produce o imagine care dezvăluie clar microscopul. detalii.

„Odată ce studenții învață cum să folosească SEM pentru a investiga particulele mici, le oferim libertatea de a studia alte mostre care îi interesează”, spune Schatzberg. „Taylor s-a hotărât să aleagă părul de animale. Niciodată nu m-a interesat în mod deosebit părul de animale până când ea ne-a adus în atenție, dar este fascinant.”

Millett, care se descrie ca fiind plină de aer liber, auzise că părul lui Antilopa pronghorn este goală, dar nimeni nu știa mai multe despre ea decât atât. „Așa că am decis să o deschid și să folosesc SEM pentru a vedea ce se întâmplă”, își amintește ea. Pentru context, dimensiunile părului unei antilope pronghorn variază între 5 și 15 centimetri (mai puțin de 6 inci) în lungime, în funcție de locația sa pe animal. Diametrul mediu al părului de antilope este de 440 de micrometri.

Ea și-a întrebat apoi mentorii dacă ar putea face studii suplimentare. Ea a ales vânatul mare, deoarece cercetările anterioare din alte instituții s-au concentrat pe animale domestice precum oile sau lamele. „Nimeni nu s-a ramificat la animalele sălbatice, pentru că este mai greu să-i prindă părul”, spune Millett.

Pe lângă antilopa pronghorn, ea a ales căprioarele catâr și elanul Munților Stâncoși – animale pradă care pot fi găsite aproape de campus. Ea a obținut mostre de păr de animale de iarnă și vară de la un taxidermist local pentru animale sălbatice și de la Utah Division of Wildlife Resources, care preia animale care au fost lovite de mașini.

Millett și De La Vieja Medina au tăiat firele de păr. , le-a placat cu aur pentru a îmbunătăți rezoluția imaginii SEM, apoi a examinat și măsurat structurile interioare spongioase. Aceste structuri, constând dintr-o colecție aleatorie de mici cavități goale sau buzunare de aer, seamănă cu faguri dezordonați.

Elevii au descoperit că atât la firele de păr de vară cât și cele de iarnă, pungile de aer din apropierea perimetrului firelor de păr erau mult mai mari. mai mici decât cele din miez. În plus, firele de păr de iarnă aveau pungi de aer mai mari decât firele de păr de vară la toate cele trei specii. La cerbul catâr, de exemplu, buzunarele de aer de iarnă aveau un diametru mediu de 26 de micrometri, în timp ce buzunarele de aer de vară aveau în medie 13 micrometri în diametru.

Miezul părului de vară era, prin urmare, mult mai dens împachetat decât părul de iarnă. „Acest lucru este foarte intrigant, deoarece acele buzunare creează o barieră izolatoare care menține animalele de cald iarna”, spune Millett.

Pentru a determina dacă aceste descoperiri se aplică altor animale, inclusiv specii de prădători, cum ar fi urșii, leii de munte și lincele, Millett contactează grădinile zoologice din întreaga lume pentru mostre de păr. Cercetătorii doresc, de asemenea, să evalueze modul în care locația geografică și clima afectează rezultatele, notează Schatzberg.

„Este doar zona noastră care este așa? Și câtă diferență de temperatură este nevoie între anotimpuri? Uneori aici sus. avem o diferență foarte mare de temperatură între vară și iarnă”, spune ea. „Deci sunt toate aceste variabile de examinat.”

Millett se gândește la modul de aplicare a rezultatelor. O posibilă aplicație este izolația sintetică pentru case și echipamente de camping.

(Fluierul)