Z okazji Dnia Niedźwiedzia Polarnego dołącz do nas i poszerz swoją wiedzę o niedźwiedziach polarnych, ich niezwykłych adaptacjach do surowego klimatu Arktyki oraz o fascynujących relacjach z otaczającym ich środowiskiem. Czy wiesz, że są jedynymi arktycznymi ssakami lądowymi, które nurkują w wodzie aby polować? Ich wyjątkowe futro, chroniące przed mrozem i lodem, kryje jeszcze wiele tajemnic, które już teraz możesz poznać dzięki najnowszym badaniom.
Dlaczego na futrze niedźwiedzia polarnego nie osiada lód? Nowe odkrycia naukowców
Naukowcy od dawna zastanawiali się, czemu futro niedźwiedzia polarnego – mimo że zwierzę często pływa w lodowatej wodzie Arktyki i wychodzi na ląd w ekstremalnie niskich temperaturach – zwykle pozostaje wolne od lodu. Okazuje się, że sekret tkwi w specjalnej „natłuszczającej” substancji produkowanej przez gruczoły skórne niedźwiedzi.
Co odkryli badacze?
- Niewielka przyczepność lodu (tzw. niska adhezja) do futra
Zespół naukowców zmierzył, z jaką siłą lód przylega do włosów niedźwiedzia polarnego. Okazało się, że jest to siła bardzo mała – porównywalna do specjalnych powłok fluorowanych używanych w profesjonalnych „fokach” do nart (tzw. ski skins). - Kluczowa rola łoju (sebum)
Kiedy usunięto z sierści naturalne „natłuszczenie” (sebum), lód przyklejał się znacznie mocniej. Oznacza to, że to właśnie obecność oleistych substancji sprawia, że śnieg i lód nie utrzymują się na włosach niedźwiedzia. - Analiza składu tego „smaru”
Naukowcy wykorzystali zaawansowane techniki (m.in. spektrometrię mas i rezonans magnetyczny), by zbadać skład łoju. Odkryli m.in. dużą zawartość cholesterolu i niektórych rodzajów tłuszczów (np. di- i triacylogliceroli), za to – co zaskakujące – praktycznie brakowało w nim powszechnego u innych ssaków skwalenu. - Co z tego wynika?
Ich komputerowe obliczenia (tzw. obliczenia kwantowo-chemiczne) pokazały, że te konkretne lipidy bardzo słabo „przyklejają się” do lodu. Dzięki temu włosy niedźwiedzia są śliskie, a lód może łatwo odpaść – zwłaszcza gdy zwierzę wytrzepuje lub ociera o śnieg resztki wody.
Dlaczego to ważne?
- Przeżycie w Arktyce: Niska przyczepność lodu pomaga niedźwiedziom w zachowaniu ciepła i mobilności w ekstremalnych warunkach. Futro nie oblepia się zamarzniętą wodą, co zapobiega wychłodzeniu.
- Inspiracja dla przemysłu: Odkrycia mogą pomóc w opracowaniu ekologicznych powłok antyoblodzeniowych, które zastąpią dotychczas stosowane, szkodliwe dla środowiska substancje fluorowe.
- Tradycyjna wiedza Inuitów: Arktyczni mieszkańcy od wieków używali futer i skór niedźwiedzia polarnego, wiedząc, że nie obmarzają one lodem i śniegiem. Nowe wyniki potwierdzają naukowo skuteczność tradycyjnych metod.
Podsumowanie
Badacze z różnych dziedzin (biologii, chemii i inżynierii materiałowej) dowiedli, że niedźwiedzie polarne korzystają z naturalnego, tłuszczowego „smaru” na futrze, który pozwala im pozbywać się lodu. To mechanizm działający niczym „śliska powłoka” na włosach. Ten fenomen tłumaczy, jak niedźwiedzie nie zamarzają, choć spędzają długie godziny w lodowatej wodzie i niskich temperaturach Arktyki. Wiedza ta może nie tylko pogłębić naszą fascynację tymi zwierzętami, ale także znaleźć zastosowanie w praktyce – na przykład w tworzeniu nowych, przyjaznych naturze materiałów odpornych na oblodzenie.
AUTORZY:
- Julian Carolan, School of Chemistry, Centre for Research on Adaptive Nanostructures and Nanodevices (CRANN) and Advanced Materials and Bio-Engineering Research Centre (AMBER), Trinity College Dublin, College Green, Dublin 2 D02 W085, Ireland.
- Martin Jakubec, Department of Biological Sciences, University of Bergen, Thormohlensgate 53, Bergen 5008, Norway; Department of Chemistry, UiT The Arctic University of Norway, Tromso 9019, Norway.
- Neubi F. Xavier Jr., School of Chemistry and Chemical Engineering, University of Surrey, Guildford GU2 7XH, UK.
- Adam Pestana Motala, School of Chemistry and Chemical Engineering, University of Surrey, Guildford GU2 7XH, UK.
- Ersilia Bifulco, Department of Biological Sciences, University of Bergen, Thormohlensgate 53, Bergen 5008, Norway.
- Jon Aars, Norwegian Polar Institute, Fram Centre, Tromso 9296, Norway.
- Magnus Andersen, Norwegian Polar Institute, Fram Centre, Tromso 9296, Norway.
- Anne Lisbeth Schmidt, Research, Collections, and Conservation, National Museum of Denmark, I.C.Modewegsvej, Kgs. Lyngby DK-2800, Denmark.
- Marc Brunet Cabré, School of Chemistry, Trinity College Dublin, College Green, Dublin 2 D02 W085, Ireland.
- Vikaramjeet Singh, Nanoengineered Systems Laboratory, UCL Mechanical Engineering, University College London, Torrington Place, London WC1E 7JE, UK.
- Paula E. Colavita, School of Chemistry, Trinity College Dublin, College Green, Dublin 2 D02 W085, Ireland.
- Espen Werdal Selfors, Department of Physics and Technology, University of Bergen, Allegaten 55, Bergen 5007, Norway.
- Marco Sacchi, School of Chemistry and Chemical Engineering, University of Surrey, Guildford GU2 7XH, UK.
- Shane O’Reilly, Department of Life Sciences, Atlantic Technological University, Sligo, Ash Lane, Sligo F91 YW50, Ireland.
- Øyvind Halskau, Department of Biological Sciences, University of Bergen, Thormohlensgate 53, Bergen 5008, Norway
- Manish K. Tiwari, Nanoengineered Systems Laboratory, UCL Mechanical Engineering, University College London, Torrington Place, London WC1E 7JE, UK. UCL Hawkes Institute, University College London, London WC1H 9BT, UK. Manufacturing Futures Laboratory, University College London, London E20 2AE, UK.
- Richard G. Hobbs, School of Chemistry, Centre for Research on Adaptive Nanostructures and Nanodevices (CRANN) and Advanced Materials and Bio-Engineering Research Centre (AMBER), Trinity College Dublin, College Green, Dublin 2 D02 W085, Ireland.
- Bodil Holst, Department of Physics and Technology, University of Bergen, Allegaten 55, Bergen 5007, Norway.
Niniejsze streszczenie odnosi się do artykułu „Anti- icing properties of polar bear fur” opublikowanego w Science