葉謙
想像一下可能在中央電視臺著名節目《動物世界》中出現的場景：在熾熱的陽光照射下，一望無際的沙漠猶如一片黃色海洋。連綿起伏的沙丘是這片海洋的波濤。那些高達300多米的沙丘讓人對大自然頓生敬畏。白天，在乾涸的沙漠中，人們很難看到活動的生物。而當夜幕降臨後，溫度迅速下降，人們就會發現生物活動的蹤跡。鏡頭此時所追尋的是一隻黑色的甲蟲。它不知從何處而來，卻向著沙丘的頂部奮力爬去。幾百米的距離，對於一隻身長2釐米的小甲蟲而言，猶如萬裡長徵。那麼，這個小甲蟲努力登頂的原因是什麼呢？
跟隨甲蟲攀登的同時，人們注意到，隨著夜色越來越濃，沙漠溫度下降得更快了。如果在月色下仔細看，一層輕霧正在地面瀰漫開來。霧氣隨著夜色加深變得更濃，而甲蟲也成功登頂。此時，只見它的背部突然開始出現眾多的細小水珠，這些水珠越聚越多，最終一顆大水珠出現，並沿著甲蟲弓形後背滾落入其張開的嘴中。至此，人們才恍然大悟，明白了甲蟲奮力登頂的原因：它是為了在乾燥的沙漠中獲取維持生命的水分。
上面這個場景並不是虛擬的，它每晚都會在非洲著名的納米布沙漠中上演。
納米布沙漠位於地處南部非洲的納米比亞。而納米比亞也因此成為世界上唯一的以沙漠命名的國家。納米布沙漠是世界上最古老的沙漠之一，它是在乾燥熱風上億年的吹蝕下，由大西洋非洲海岸山中的巖石風化為細沙和粉塵形成的。在當地語中，納米布是「遙遠的乾燥平地」的意思。
大自然充滿了奇妙，在這樣一片乾燥的沙漠中，竟然還有生命存在。其中，尤其一種被稱為納米布沙漠甲蟲的昆蟲受到科學家的關注。
生命離不開水，納米布沙漠甲蟲所食的食物中含有很少的水分，它們的身體結構也不可能讓其跑到很遠的地方去尋找水源。那麼，這些甲蟲是通過什麼方式尋找到水，並在沙漠裡自由自在地生活的呢？科學家的研究表明，納米布沙漠甲蟲是生命適應地球自然環境的奇妙代表。
原來，與世界上其他沙漠不同，儘管納米布沙漠常年不下雨，它卻是世界上霧最多的沙漠之一。在晚上，沙漠地面溫度迅速下降，當大西洋飽含水汽的熱浪衝向納米布沙漠時，溼熱空氣在地面遇冷凝成霧。而物理學原理表明，空氣中的水汽可以在溫度比較低的物體表面凝結成水珠。當夜晚來臨時，甲蟲們一方面努力攀登到沙丘的最高點，以便獲得最多的水汽；另一方面，它們的體溫也已低於氣溫，水珠在甲蟲背上便逐漸形成了。特別奇妙的是，納米布甲蟲經過千萬年的進化，在它們的翅膀上形成了一種超級親水的皮膚，同時其背部還生成了一種超級防水凹槽。作為自然環境與生物進化共同合作的產物，甲蟲將大氣霧中的微小水珠吸聚在它的皮膚上，然後順著防水的「溝渠」流下，最後一滴滴進入到甲蟲的口中。科學家通過觀測發現，如果氣溫、溼度以及甲蟲的體溫都特別合適的話，甲蟲在一夜之間就能喝到相當於它們體重40%的水。
過去，在沙漠和其他乾旱地區，從空氣裡收集水的系統由於需要運轉冷凝設備而耗電巨大。通過對非洲納米布甲蟲的研究，科學家研究發明了一種利用地表空氣和涼爽的地下環境間的溫差從稀薄空氣中收集水分的裝置。利用這一裝置，不管空氣多麼乾燥，只要包含水分子，就能通過把空氣溫度降低到冷凝點的方法，提取出水分。初步的實驗表明，在最乾旱的沙漠地區，新裝置從每立方米的空氣中能夠收集到11.5毫升水。
自然界生物適應地球環境的過程，也許會給人類帶來有益的啟示。（作者葉謙，北京師範大學教授，國際全球環境變化人文影響中國委員會副秘書長。）
（來源：《中國氣象報》2015年8月20日三版 責任編輯：王若嘉）