Η πολική αρκούδα είναι το μεγαλύτερο χερσαίο σαρκοφάγο στον κόσμο που ζει στην Αρκτική: στις απομακρυσμένες βόρειες περιοχές της Γροιλανδίας, της Νορβηγίας, του Καναδά, της Ρωσίας.

Και ενώ οι βόρειες αρκούδες παραδοσιακά φαίνονται λευκές, είναι καταπληκτική, αλλά το παλτό τους στερείται λευκής χρωστικής, στην πραγματικότητα είναι ημιδιαφανές και το δέρμα του είναι μαύρο. Γιατί λοιπόν η πολική αρκούδα είναι λευκή; Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα δίνεται από την έρευνα επιστημόνων σχετικά με το τι αποτελείται το μαλλί της πολικής αρκούδας, καθώς και τη μελέτη οπτικών φαινομένων που επηρεάζουν το χρώμα της γούνας αυτού του ζώου.

Ενδιαφέρον γεγονός: Η πολική αρκούδα είναι ο μεγαλύτερος αρπακτικός στη γη. Το μήκος του ζώου είναι περίπου 3 μέτρα, βάρος - έως 1 τόνος.

Σε τι αποτελείται τα μαλλιά της πολικής αρκούδας;

Τα μαλλιά της πολικής αρκούδας περιέχουν δύο στρώσεις τριχών: το εξωτερικό προστατευτικό στρώμα, που αποτελείται από μακριά (5-15 cm) εξωτερικά μαλλιά. και ένα πυκνό μονωτικό υπόστρωμα, οι τρίχες των οποίων είναι κοντύτερες και λεπτότερες από ότι στο προστατευτικό στρώμα.

Ιδιότητες προστατευτικού μαλλιού:

• ημιδιαφανής;
• κοίλο, δηλαδή κενό μέσα
• χονδροειδής, στενεμένη (βαθμιαία φτάνοντας στη βάση).
• περιέχουν σωματίδια που διασκορπίζουν το φως.
• περιέχουν σωματίδια αλατιού.
• αποτελούνται από πρωτεΐνη κερατίνης.

Η ημιδιαφανής γούνα της γούνας της αρκούδας εμφανίζεται λευκή επίσης λόγω του πάχους των μαλλιών του ζώου.

Η επίδραση των οπτικών φαινομένων

Το παλτό της πολικής αρκούδας είναι διαφανές, αλλά λόγω των ιδιοτήτων των προστατευτικών τριχών που εμπλέκονται στη δημιουργία του οπτικού αποτελέσματος, αυτή η γούνα των ζώων φαίνεται λευκή.Από την άποψη της οπτικής, ο λόγος για τον οποίο η πολική αρκούδα εμφανίζεται λευκή οφείλεται στην επίδραση του φωτός στη γραμμή των μαλλιών του ζώου.

Φωτοβολία

Όταν οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν στα μαλλιά μιας πολικής αρκούδας, μέρος αυτού του φωτός πέφτει σε ένα είδος παγίδας στις τρίχες. Αυτή η ελαφριά ενέργεια χτυπιέται μέσα στο κοίλο τμήμα των τριχών, προκαλώντας μια αντίδραση που είναι η εκπομπή φωτός - φωταύγειας. Αυτό συμβαίνει κάθε φορά που μια ακτίνα φωτός έρχεται σε επαφή με τα μαλλιά του ζώου.

Ο φωτισμός επιταχύνεται από σωματίδια σκέδασης φωτός στις τρίχες, τα οποία καταστρέφουν τη δέσμη φωτός. Όταν το φως εισέρχεται σε ένα σωματίδιο σκέδασης φωτός, διασπάται σε μεγαλύτερο αριθμό ακτίνων που κινούνται σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Σωματίδια σκέδασης φωτός βρίσκονται τόσο στην εσωτερική επιφάνεια των τριχών όσο και στο εξωτερικό. Η διασπορά του φωτός οδηγεί στην εμφάνιση μεγαλύτερης ποσότητας λευκού χρώματος και στην περαιτέρω εκπομπή του από την γραμμή των μαλλιών του ζώου. Έτσι, η ημιδιαφανής γούνα της αρκούδας αντανακλά το φως του ήλιου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι πολικές αρκούδες είναι ιδιαίτερα φωτεινές στο άμεσο ηλιακό φως. Όσο πιο φωτεινός είναι ο φωτισμός, τόσο περισσότερο φως αντανακλάται από τα ημιδιαφανή μαλλιά της πολικής αρκούδας.

Σωματίδια αλατιού

Οι πολικές αρκούδες περνούν πολύ χρόνο στο νερό, που είναι ο λόγος για το λατινικό όνομα αυτών των εκπροσώπων της οικογένειας αρκούδων ursus maritimus, που σημαίνει "θαλάσσια αρκούδα". Οι πολικές αρκούδες συλλέγουν σωματίδια αλατιού ενώ κολυμπούν ή μένουν κοντά σε αλμυρό νερό.Τα σωματίδια αλατιού κατά μήκος της τραχιάς επιφάνειας του μαλλιού δρουν επίσης ως σωματίδια σκέδασης φωτός, τα οποία αυξάνουν την ποσότητα των ακτίνων φωτός και ενισχύουν τη φωτεινότητα.

Υπεριώδες φως

Όταν ο ήλιος λάμπει σε μια πολική αρκούδα, το υπεριώδες φως κατά μήκος των προστατευτικών τριχών κατεβαίνει στη βάση τους και διεισδύει στο σκοτεινό δέρμα του ζώου. Όταν το υπεριώδες φως εισέρχεται στο δέρμα, προκαλεί υπόλευκο χρώμα λόγω φθορισμού (η ικανότητα να εκπέμπει απορροφούμενη ενέργεια με τη μορφή ακτινοβολίας ψυχρού φωτός). Ο φθορισμός είναι ένας τύπος φωταύγειας. Έτσι, η υπεριώδης ακτινοβολία προκαλεί επίσης το λευκό χρώμα του παλτού της αρκούδας.

Ενδιαφέρον γεγονός:Οι υπεριώδεις ακτίνες, οι οποίες μεταδίδονται μέσω ημιδιαφανών τριχών, δίνουν θερμομονωτικές ιδιότητες στο μαλλί της πολικής αρκούδας.

Κερατίνη

Η κερατίνη είναι μια κοινή φυσική πρωτεΐνη που βρίσκεται στο δέρμα, στα νύχια και στα μαλλιά. Όπως και οι άνθρωποι, τα μαλλιά της αρκούδας περιέχουν κερατίνη. Τα πρωτεϊνικά μόρια της κερατίνης εκπέμπουν ένα λευκό χρώμα, το οποίο συμβάλλει περαιτέρω στην εμφάνιση ενός λευκού στρώματος σε μια αρκούδα.

Γιατί μια πολική αρκούδα αλλάζει χρώμα;

Τώρα που είναι γνωστό γιατί οι πολικές αρκούδες είναι λευκές, είναι ενδιαφέρον να γνωρίζουμε γιατί μερικοί από αυτούς έχουν κίτρινη, καστανή ή ακόμη και πράσινη απόχρωση.

Με αλλαγές στην εποχή, το βιότοπο και το μαλλί που μεγαλώνει όλο το χρόνο, παρατηρούνται μικρές διαφορές στο χρώμα της γούνας της πολικής αρκούδας, γεγονός που τον βοηθά να προσαρμοστεί στο περιβάλλον.Στο τέλος του φθινοπώρου και του χειμώνα, όταν οι πολικές αρκούδες αλλάζουν τη γούνα τους και τα νέα μαλλιά μεγαλώνουν, φαίνονται πιο λευκά από ό, τι το καλοκαίρι, όταν η γούνα κιτρινίζει λόγω της φθοράς και της συνεχούς έκθεσης στον ήλιο. Οι αρκούδες που ζουν σε πάγο μακριά από το νερό φαίνονται πιο λευκές από τις αρκούδες που κολυμπούν πολύ. Πολικές αρκούδες στην ξηρά με λίγο ή καθόλου χιόνι φορά ανοιχτό καφέ γούνα.

Το παλτό των πολικών αρκούδων που ζουν σε ζεστές συνθήκες (για παράδειγμα, σε ζωολογικούς κήπους) μερικές φορές παίρνει μια πράσινη απόχρωση. Αυτό συμβαίνει επειδή τα φύκια που αναπτύσσονται σε υδάτινα σώματα αποικίζουν το εσωτερικό περιβάλλον των κοίλων τριχών της αρκούδας και αντανακλούν το πράσινο χρώμα. Τα φύκια δεν αναπτύσσονται στον κρύο βορρά της Αρκτικής, έτσι οι πολικές αρκούδες που ζουν στην Αρκτική παραμένουν λευκές. Αυτό τους βοηθά να μεταμφιέζονται όταν κυνηγούν, συγχωνεύονται με τη χιονισμένη Αρκτική ατμόσφαιρα.

Οι πολικές αρκούδες είναι καταπληκτικά ζώα που προσαρμόζονται ακόμη και στο χρώμα στην αρχική τους κατοικία.

Έχοντας μαύρο δέρμα και ημιδιαφανή μαλλιά, η πολική αρκούδα φαίνεται λευκή λόγω της δομής και των ιδιοτήτων των τριχών, οι οποίες έχουν ελεύθερο χώρο στο εσωτερικό, και το φως που τους διεισδύει και δημιουργεί φωτεινότητα. Το λευκό χρώμα της γούνας της ημιδιαφανούς αρκούδας προσδίδεται επίσης από υπεριώδες φως, προκαλώντας φθορισμό και κερατίνη, των οποίων τα μόρια εκπέμπουν ένα λευκό χρώμα.

Κάθε ένα από αυτά τα στοιχεία υποστηρίζει το λευκό χρώμα των μαλλιών μιας πολικής αρκούδας. Έτσι, η γούνα της πολικής αρκούδας αντανακλά πολύ φως, επομένως είναι λευκή.