มีผู้ออกแบบไหม?
ขาของนกนางนวล
◼นกนางนวลไม่แข็งตายแม้แต่เมื่อมันยืนบนน้ำแข็งด้วยตีนเปล่า. นกชนิดนี้รักษาความร้อนในตัวของมันเอาไว้ได้อย่างไร? เคล็ดลับอย่างหนึ่งอยู่ในสิ่งที่เรียกว่า ระบบแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสวนทาง.
ขอพิจารณา: ระบบแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสวนทางประกอบด้วยท่อสองท่อที่อยู่ใกล้ ๆ กัน ท่อหนึ่งมีของเหลวที่เย็นและอีกท่อหนึ่งมีของเหลวที่ร้อนไหลผ่าน. ถ้าของเหลวไหลไปในทิศทางเดียวกัน อย่างดีที่สุดก็จะถ่ายเทความร้อนได้เพียง 50 เปอร์เซ็นต์. แต่ถ้าของเหลวไหลสวนทางกัน ก็จะถ่ายเทความร้อนได้เกือบ 100 เปอร์เซ็นต์.
ระบบแลกเปลี่ยนความร้อนในตีนของนกนางนวลทำให้เลือดที่ไหลไปยังตีนของมันเย็นจัดจนแทบจะแข็ง แล้วก็ทำให้เลือดนั้นอุ่นขึ้นอีกเมื่อมันไหลกลับขึ้นมา. แกรีย์ ริตชิสัน นักปักษินวิทยา เขียนเกี่ยวกับนกที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่หนาวเย็นว่า “หลักการของระบบแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสวนทางนี้มีประสิทธิภาพและชาญฉลาดมากจนถึงกับมีการนำหลักการนั้นมาประยุกต์ใช้ในโครงการด้านวิศวกรรมของมนุษย์ด้วย เพื่อป้องกันการสูญเสียพลังงาน.”
คุณคิดอย่างไร? ระบบแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสวนทางในขาของนกนางนวลนี้เกิดขึ้นโดยบังเอิญไหม? หรือมีผู้ออกแบบ?a
[เชิงอรรถ]
a ระบบแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสวนทางนี้ยังมีอยู่ในมนุษย์, ปลาจำนวนมากมาย, และสัตว์อีกหลายชนิด.
[รูปภาพหน้า 25]
(รายละเอียดดูจากวารสาร)
ระบบแลกเปลี่ยนความร้อนในขาของนกนางนวลทำให้เลือดอุ่นขึ้นเมื่อมันไหลกลับขึ้นมา
[แผนภูมิ]
32°ซ.
0-5°ซ.
[ที่มาของภาพหน้า 25]
Seagull: © Michael S. Nolan/age fotostock