젊은 마음을위한 국경

소개

루돌프 붉은 코 순록은 로버트 엘 메이의 동물 행동에 대한 고전적인 이야기입니다. 이 때문에 자신의 비정상적으로 큰,빨간 코의 루돌프라는 이름의 그룹 멤버를 제외(게임을위한 기술 용어)자신을 해체 순록을 설명합니다. 루돌프의 코에서 빛,이는 일광에서”눈부신”밤에”빛나는”로 설명 할 수있다,나중에 크리스마스 이브에 도움이 입증,두꺼운 북극 안개 산타 클로스의 비행 준비와 팔 순록의 그의 팀을 방해 할 때. 이러한 안개가 자욱한 조건에서 루돌프의 코는 안전한 비행과 전 세계의 선물 배달을 위해 충분한 빛을 방출했습니다(그림 1). 이 루돌프의 코와 안개 속의 광채 이야기는 대부분의 어린이,성인 및 생물 학자들에게 친숙하지만 변칙적인 것으로 간주되며 이는 매우 특이한 것을 의미합니다. 일반적으로 과학자들은 변칙적 인 특성을 연구하는 것을 피합니다. 발광(빛나는)코가 매우 드물다는 사실은 발광 코의 색상과 장점/단점이 실제로 연구되지 않은 이유를 설명합니다.

순록의 컬러 비전에 대한 새로운 발견은 발광 코의 가치에 대한 중요한 단서를 보유 할 수 있습니다. 예를 들어,북극 순록(학명 랑 기퍼 타란 두스 타란 두스)은 자외선(자외선)빛을 볼 수 있다는 것이 최근에 발견되었는데,이는 인간과 주로 낮에 활동하는 대부분의 다른 포유류에게는 보이지 않습니다. 자외선 시력의 이점은 알려져 있지 않지만 자외선을 볼 수있는 능력은 순록이 포식자 및 음식과 같은 중요한 것을 보는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어,늑대의 흰 털과 이끼와 같은 몇 가지 중요한 식물성 식품은 자외선을 흡수하여 눈이 자외선을 반사하고 밝게 보이기 때문에 이끼가 어둡게 보이고 눈에서 쉽게 볼 수 있습니다. 자외선을 보는 이점은 태양이 북극 하늘에서 낮은 대기에서 높은 빛의 산란은 주로 자외선과 자줏빛입니다 빛을 생산하는 겨울의 중간에 가장 큰 수 있습니다.

더욱 놀라운 것은 순록 눈이 계절에 따라 색이 변하는 능력입니다. 순록 눈에는 타페 툼 루시 덤이라는 거울 같은 반사 조직이 있는데,이는 라틴어”밝은 태피스트리.”이 조직은 우리 자동차의 헤드 라이트가 야생 동물이나 가정용 애완 동물의 눈에 비칠 때 가장 자주 나타나는 현상 인 눈의 빛을 일으 킵니다. 그것은 그들이 어둠 속에서 볼 수 있기 때문에 타페 툼 루시 덤은 야행성(야간 활동)동물에게 중요합니다. 순록에 대한 뛰어난 점은 그들의 태피 툼 루시 덤은 여름 동안 풍부한 황금색에서 겨울 동안 깊고 푸른 색으로 변화한다는 것입니다. 이 색상 변화를 일으키는 요인은 이해되지만,장점(있는 경우)은 신비합니다. 한 가지 아이디어는 희미한 조명 조건에서 푸른 빛을 볼 수있는 순록의 능력을 증가시킬 수 있다는 것입니다. 그래서 북극 순록은 매우 독특하고 흥미로운 종류의 비전을 가지고 있음이 분명합니다. 그러나 동시에 12 월 말에 푸른 빛을 볼 수있는이 특별한 능력은 안개가 자욱한 조건에서 확실한 단점입니다.

안개에서의 광 투과

안개는 지구 표면 위에 매달려있는 작은 물 방울이나 얼음 결정이 축적 된 것입니다. 습한 공기가 특정 온도 이하로 냉각되고 물 증기의 일부가 응축 될 때 형성됩니다(작은 액체 방울로 변합니다). 정의에 따르면,날씨는 우리가 1000 미터 이상을 볼 수 없을 때 안개가 자욱한 것으로 간주됩니다. 그의 책에서 로버트 엘 메이는 안개를”하얀 소다처럼 두껍고”거의 제로 가시성(“어둡고 두려운”)이라고 묘사했는데,이는 안개가 두 가지 가능한 유형 중 하나 일 수 있음을 시사합니다:방사선 안개 또는 얼음 안개. 방사선 안개는 땅이 접촉에 의해 그 위의 공기를 식힐 때 발생합니다. 얼음 안개는 따뜻한 공기가 매우 차가운 공기와 상호 작용하고 물 증기가 고체로 직접 변화하여 공기 중에 부유 된 작은 얼음 결정을 형성 할 때 발생합니다.

안개를 통해 빛을 비추는 능력은 빛의 색깔에 따라 다릅니다. 붉어지는 빛은 가장 멀리 이동하지만,안개 속의 얼음 결정이나 물 방울의 크기가 크면 빛이 이동할 수있는 거리가 줄어 듭니다. 물방울이 특정 크기 이상이면 미에 산란이라는 과정이 모든 색의 빛을 소멸시킵니다. 미에 산란은 대부분의 안개 유형에서 일어나기 때문에 대부분의 안개를 통과하기가 매우 어렵습니다.하지만 빛나는 빨간 코는 다른 종류의 코보다 밝게 빛날 것으로 예측됩니다.얼음 안개 속의 얼음 결정은 방사선 안개의 물 방울보다 작기 때문에 얼음 안개 속에서 더 멀리 이동하는 붉은 빛. 루돌프의 코가 안개 속에서 얼마나 도움이되는지 이해하려면 코에서 빛나는 빛의 정확한 색을 알아야합니다.

루돌프의 코 색깔

루돌프의 코 색깔에 대한 단서는 바바라 하젠의 5 월 원작에서 나온다. 이 버전에서 루돌프는 홀리 부시 뒤에 숨어”그의 밝은 빨간 코가 밝은 붉은 열매와 섞여 있습니다.”그림 2 는 이 사건과 각 파장의 빛의 양을 보여 주며,이는 홀리 베리에서 반사되거나 반사되는 색상을 측정하는 방법입니다. 이 유형의 그래프를 반사율 스펙트럼이라고합니다. 그림 2 에 표시된 열매가 북극의 홀리 열매와 비슷하다고 가정하면 루돌프의 코가 약 700 나노 미터의 스펙트럼 피크를 가진 빛을 생성한다고 추정 할 수 있습니다.이 빛은 홀리 열매에 의해 가장 강하게 반사되는 빛의 파장이기 때문입니다. 700 나노 미터의 피크 반사율은 열매,따라서 루돌프의 코가 매우 붉은 색이어야한다는 것을 의미합니다-포유류의 눈이 볼 수있는 최대 적색 일 수 있습니다.

이 추정치는 교육 추측이지만,붉은 안개등이 다른 어떤 종류보다 낫다는 것을 암시합니다. 루돌프의 코는 순록의 눈이 파란색을 더 잘 볼 수있는 겨울에 특히 중요 할 수 있습니다. 안개가 푸른 빛을 차단하기 때문에 순록이 12 월과 같은 겨울철에 안개등이 가장 필요하다는 것이 합리적입니다. 이것은 루돌프의 코가 짙은 안개 속에서 날아 다니는 데 왜 그렇게 유용한 지 설명하는 데 도움이됩니다. 그러나,발광 빨간 코도 단점이있을 수 있습니다. 순록의 코는 많은 작은 혈관의 복잡한 시스템을 가지고 있으며,따라서 매우 따뜻한,뿐만 아니라 동결 순록 코를 방지뿐만 아니라 순록의 몸에서 열이 주변 공기로 손실되는 원인이되는 특성. 너무 많은 열이 그의 빛나는 코에서 손실되는 경우,루돌프는 매우 추운 날씨 조건에서 저체온증(위험 낮은 체온)위험을 감수 할 수있다. 따라서 아이들이 루돌프가 크리스마스 이브에 체온을 유지할 수 있도록 고 칼로리 음식을 제공하는 것이 매우 중요합니다.

전반적으로,붉은 발광 코의 장점은 단점보다 더 큰 것으로 보이며,이는 순록에서 붉은 발광 코가 얼마나 자주 발생하는지에 대한 의문을 제기합니다. 현재 우리는 순록 개체군에서 단 하나의 발광 코를 알고 있지만 그 장점은 미래 세대의 순록에 전달 될 수 있음을 시사합니다. 반면에,안개가 자욱한 날씨의 빈도는 기후 변화로 인해 전 세계적으로 감소하고 있으며,이는 미래에 빛나는 빨간 코의 이점을 덜 중요하게 만들 수 있습니다. 다른 가설은 루돌프의 빨간 코가 비강 기생충에 감염되어 단순히 붉고 부어 오른다는 것을 암시합니다. 루돌프의 코가 왜 빨간색인지에 대한 이러한 다른 아이디어는 추가 조사가 필요하다는 것을 말해 주며,이 기사의 독자는 북극 빛과 안개의 특성에 대한 향후 연구에 도움이 될 것으로 기대됩니다. 그러한 연구는 순록의 놀라운 생물학과 비전에 새로운 빛을 비출 수 있습니다.

감사

다트머스 대학 라우 너 특별 컬렉션 도서관의 직원,에이 엘 위첼 스완 제이 디디 쇼의 보관 지원에 감사드립니다. 나는 촉진하고 루돌프 이미지의 재생을 허용하기위한 5 월 가족에게 빚입니다. 여기에 제시된 전망과 연구는 이유를 물어 좋아하는 내 딸 엘리노어에 의해 영감을했다.

자금

자금은 데이비드와 루실 팩커드 재단(과학 및 공학 펠로우십 번호 2007-31754)에서 받았습니다.

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