研究人员显示，为了抵御寒冷天气，动物的毛发结构从夏天到冬天都会发生变化

独特的适应能力使野生动物能够在极端温度下生存，而极端温度会迅速杀死没有保护的人类。例如，由于构成它们皮毛的中空毛发具有绝缘特性，某些动物能够抵御严寒天气

人们对这些毛发知之甚少，但现在研究人员发现它们的内部结构会随着季节的变化而变化。研究人员将于今天（3月17日）在美国化学学会春季会议上公布他们的研究结果

开展这项研究的Taylor Millett说：“有些动物的皮毛在夏天和冬天看起来不一样。”。例如，雪鞋兔在冬天变成白色，在夏天变成棕色。“但在我们研究的动物身上，我们发现不仅仅是毛发的外部颜色在改变。内部微观细节也在改变，以使这些动物能够在环境中继续生存。”犹他理工大学机械工程项目的本科生Millett正在接受化学副教授Wendy Schatzberg和物理学教授Samuel Tobler的指导。Cristina De La Vieja Medina是另一位从事该项目的本科生

Schatzberg和Tobler教授本科生使用扫描电子显微镜（SEM），该显微镜用电子轰击样品，产生清晰显示微观细节的图像

Schatzberg说：“一旦学生们学会了如何使用扫描电镜研究小颗粒，我们就可以让他们自由地研究他们感兴趣的其他样品。”。“泰勒决定挑选动物毛发。在她引起我们的注意之前，我从未对动物毛发特别感兴趣，但它很吸引人。”自称喜欢户外运动的Millett听说叉角羚羊的毛发是中空的，但没有人比这更了解它。她回忆道：“所以我决定把它切开，用扫描电镜看看发生了什么。”。就上下文而言，叉角羚羊的毛发长度从5厘米到15厘米（小于6英寸）不等，这取决于它在动物身上的位置。羚羊毛的平均直径为440微米

来源：美国化学学会

然后她问她的导师是否可以做更多的研究。她选择了大型猎物，因为之前其他机构的研究都集中在绵羊或美洲驼等驯养动物上。Millett说：“没有人涉足野生动物，因为它们的毛发更难打理。”

除了叉角羚羊，她还选择了骡子鹿和落基山麋鹿&mdash；校园附近的猎物。她从当地野生动物标本剥制师和犹他州野生动物资源部获得了冬季和夏季动物毛发样本，该部门负责采集被汽车撞击的动物

Millett和De La Vieja Medina将头发切开，镀金以提高SEM图像分辨率，然后检查和测量海绵状内部结构。这些结构由随机收集的微小空腔或气穴组成，类似于杂乱的蜂窝

学生们发现，在夏季和冬季的头发中，头发周围的气穴比核心的要小得多。此外，在这三个物种中，冬毛的气穴都比夏毛大。例如，在骡子鹿身上，冬季气穴的平均直径为26微米，而夏季气穴的平均厚度为13微米

因此，夏季头发的核心比冬季头发密集得多。Millett说：“这非常有趣，因为这些口袋形成了一个隔热屏障，让动物在冬天保持温暖。”

为了确定这些发现是否适用于其他动物，包括熊、美洲狮和山猫等食肉动物，Millett正在联系世界各地的动物园获取毛发样本。Schatzberg指出，研究人员还想评估地理位置和气候如何影响结果

“只是我们的地区是这样的吗？季节之间的温差有多大？有时这里的夏天和冬天之间的温差很大，”她说。“所以有所有这些变量需要检验。”

Millett正在思考如何应用这些结果。一个潜在的应用是用于房屋和露营装备的合成隔热材料