地球上的生靈萬物多達上百萬種,人類是也是其中之一。一個有趣的現象是:人類是唯一冬天需要衣物保暖的物種。
同樣面對寒冷的冬天,為什麼只有人類需要穿衣服呢?因為人類作為哺乳動物,在漫長的進化過程中竟然主動褪去了身上的毛髮,身無遮蔽,當然需要穿衣服了。而其它的哺乳動物都有厚厚的皮毛來抵禦嚴寒。
那麼,人類為什麼要褪去全身的毛髮呢?毛髮的主要作用是抵禦嚴寒,但它的缺點也很明顯,那就是影響散熱。在天氣炎熱的時候,動物們很容易出汗,但由於全身毛髮的存在,體內的熱量散不出去,時間一長就會被熱死。這或許就是人類褪去全身毛髮的原因吧。
和其他哺乳動物以及鳥類一樣,人類也是恆溫動物,能夠在環境溫度變化的情況下保持體溫的相對穩定。
恆溫動物實現恆溫的原理並不複雜,主要是通過新陳代謝產生穩定的體溫。恆溫動物的基礎代謝率遠遠高於變溫動物,它們身體的體溫調節系統能夠保證體溫的恆定,並且能在外界環境溫度升高的情況下排出熱量,這一過程主要是通過液體的蒸發來實現,比如人類在天氣炎熱的時候出汗等。
體溫恆定的好處顯而易見,恆定的體溫能夠使動物們在一個環境很冷的情況下,仍然保持活力。儘管變溫動物在寒冷環境下不改變體溫也可以生存,但其活動量卻明顯減少,甚至停止。比如蛇類,在冬天必須進入休眠狀態,而以人類為代表的哺乳類動物卻能夠在寒冷環境下保持正常的活動。
人類的體溫一般保持在37℃,當外界溫度過低時,人類就會通過燃燒體內的脂肪等方式來增加熱量,以維持體溫的恆定;當外界溫度過高時,人類就會通過出汗等方式來釋放熱量,讓體溫降至37℃的恆溫。
然而,人類調節體溫的能力有限的,當外界溫度過低時,就會導致人類的調溫能力失靈,體溫迅速下降直至被凍死。
在天寒地凍的俄羅斯冬季,每年有4.2萬人被凍死在室外,他們大多是在喝伏特加喝多的情況下走出室外的。這些被凍死的人,有相當一部分在被凍死之前,會做出一些奇怪的舉動,比如主動脫掉自己的衣服、面帶微笑等。為什麼會出現這種情況呢?
人類是通過大腦來調節自身體溫的。當外界溫度降低時,我們的皮膚首先會感知到這一點,然後向大腦報告溫度降低的信息。大腦得到這一信息後,馬上就會向身體下達指令,通過一些動作來增加熱量,維持體溫。比如,有些人感到寒冷時會抖動一下身體,或者起雞皮疙瘩,這樣的動作其實是在消耗體內的脂肪以維持體溫。
人類如果長時間處於低溫狀態,中樞神經系統就無法正常運行,還會導致血管擴張。血管擴張會使得心臟及其附近較為溫暖的血液流向冰冷的四肢。這時,人類就會感覺體內熱乎乎的,這其實是一種錯覺。
但是,身體仍然會將這種錯覺傳遞給大腦。大腦在得到「身體發熱」的信息後,就有可能會做出「脫掉衣服」的指令。所以,有些人在被凍死之前,才會做出脫光自己身上的衣服等反常舉動。而一旦到了這一步,這個人就離死亡不遠了。
實際上,人類在被凍死的時候,身體的溫度有一個逐漸下降的過程。當人體的溫度降至36℃的時候,中樞神經系統就會變得興奮起來,人體開始出現心跳加快、呼吸急促等現象。當人體的溫度降至33℃的時候,人體就會變得反應遲鈍,代謝水平降低,頭腦發昏,逐漸意識不清。
當人體的溫度降至20℃的時候,身體基本僵住,感知能力幾乎全部喪失,身體的各項機能基本處於停滯狀態,心臟脈搏跳動微乎其微,已經到了瀕死的狀態。
人類在被凍死之前,由於感覺身體很溫暖,所以有些人會不自覺地露出一個滿足的微笑,然後閉上眼睛,永遠也不會再睜開。
需要指出的是,並不是所有被凍死的人都會脫掉衣服、面帶微笑,這種情況出現的概率大約是四分之一。
低溫對於人類來說是一種很大的傷害,它不但能使人產生凍僵、凍傷等身體損傷,還會通過間接方式引起一些疾病,對老年人、孕婦和胎兒都有一定的危害。這也解釋了為什麼人類在冬季的時候死亡率會更高,尤其是對於患病的老年人來說,能不能熬過一個漫長的冬季是個不小的考驗。