Шерсть белых медведей отталкивает лед 09.02.2025

Арктика - суровое и беспощадное место обитания, где белые медведи сталкиваются с экстремальными условиями. Чтобы выжить в этой ледяной пустыне, эти мощные хищники должны быть хорошо адаптированы к холоду и постоянному контакту со льдом. Ученые из Тринити-колледжа в Дублине предположили, что секрет выживания белых медведей кроется в их шерсти, и их исследование подтвердило эту гипотезу.

Оказалось, что главная особенность, помогающая белым медведям не примерзать ко льду, - это жирная шерсть. Кожное сало, или жир для волос, покрывающее шерсть животных, препятствует прилипанию льда. Это открытие может иметь большое значение не только для понимания адаптации белых медведей к арктическим условиям, но и для разработки новых технологий. Химики и инженеры могут вдохновиться этим природным механизмом для создания новых противогололедных покрытий для различных материалов, от тканей до лыж и сноубордов.

По словам соавтора исследования, химика Ричарда Гоббса, под двумя слоями меха у белых медведей находится толстый слой жира, который помогает животным сохранять тепло. Эти слои настолько эффективно удерживают тепло, что взрослые самцы могут активно передвигаться даже во время бега. Ученые предполагают, что именно благодаря этому жировому слою и специальной структуре шерсти лед не накапливается на теле медведей, позволяя им чувствовать себя комфортно в ледяной воде и около нее.

Гоббс отмечает, что животные, обитающие в полярных регионах, часто становятся источником вдохновения для разработки новых материалов с защитой от наледи. В своей новой работе ученые сосредоточились на том, чтобы понять, как именно этот механизм работает у белых медведей. Для этого команда собрала шерсть шести белых медведей в дикой природе и измерила силу сцепления льда с шерстью, чтобы определить, насколько хорошо лед может прилипать к меху.

Затем ученые изучили гидрофобность шерсти - способность материала отталкивать воду и препятствовать ее замерзанию. Они также проанализировали время задержки замерзания, то есть время, необходимое для замерзания капли воды при определенных температурах на определенной поверхности. В качестве сравнения исследователи изучили также свойства человеческих волос и двух видов лыжных шкурок, изготовленных человеком.

По словам другого соавтора исследования, Джулиана Кэролана, ученые быстро поняли, что дело в кожном сале, которое обеспечивает антиледяной эффект. Невымытые, жирные волосы значительно усложняли прилипание льда. Напротив, когда шерсть белого медведя мыли и жир в значительной степени удаляли, она вела себя так же, как и человеческие волосы, к которым лед легко прилипает, независимо от того, вымыты они или жирны.

Далее ученые провели детальный химический анализ кожного сала белых медведей. Команда определила ключевые компоненты, среди которых холестерин, диацилглицерины и жирные кислоты. В то же время ученые обнаружили, что жирный метаболит под названием сквален, который ранее наблюдался в человеческих волосах и шерсти водных млекопитающих, не обитающих в условиях льда, отсутствовал в шерсти белого медведя. Предполагается, что отсутствие сквалена в шерсти белого медведя играет решающую роль в предотвращении обледенения.

Жирная шерсть, покрытая специальным секретом, отталкивает лед, предотвращая примерзание и обеспечивая комфорт животным в холодной воде и на льду. Это открытие может стать источником вдохновения для создания новых материалов с защитой от наледи, которые будут широко использоваться в различных областях техники и повседневной жизни.