I mammiferi che vivono in ambienti estremamente freddi hanno sviluppato una pelliccia con straordinarie capacità di trattenere il calore corporeo anche in condizioni climatiche proibitive. L’esempio più interessante è certamente quello dell’orso polare (Ursus maritimus), il più grande carnivoro terrestre, simbolo dell’Artico e perfettamente adattato alle zone più fredde del pianeta.
L’Orso Polare vive in tutta la regione artica, come nelle aree settentrionali di Alaska, Canada e Russia, in Groenlandia e sulle isole Svalbard. Durante la stagione invernale, le temperature di queste zone si aggirano mediamente intorno a –34° C, ma possono arrivare fino –69°C; anche la temperatura dell’acqua è gelida, raggiungendo i –2°C. L’Orso Polare non va in letargo e, a queste temperature, deve essere in grado di cacciare e di nuotare a lungo nell’acqua ghiacciata e sott'acqua. Per farlo, usa una folta pelliccia bianca (che in certe condizioni si può colorare di verde) con ottime proprietà di termoregolazione, che gli permette anche di mimetizzarsi nell'ambiente artico.
La pelliccia e lo strato di grasso sottocutaneo, spesso circa 10 cm, sono fattori determinanti per riuscire ad isolare il corpo dell’Orso, per convogliare calore verso l'animale e per trattenere il calore corporeo in modo da mantenere la sua temperatura costante a circa 37 °C. Il pelo presenta anche un'eccezionale capacità idrorepellente e di isolamento termico subacqueo, quindi ha una struttura tale da mantenere l’isolamento termico simultaneamente sia in acqua sia sulla terra ferma, proprietà del tutto sorprendente.
La caratteristica principale sta nel fatto che, a differenza dei peli umani e di molti altri mammiferi, i peli dell’orso polare sono trasparenti, vuoti internamente e trattengono aria, quindi hanno una struttura leggera che mantiene questi animali caldi e asciutti. Osservati al microscopio elettronico a scansione, si presentano come tubuli vuoti al centro e rivestiti esternamente da una serie di fibre allineate e prive di pigmento. Questa particolare struttura permette di catturare i raggi solari e di convogliarli verso la cute che è nera e assorbe bene il calore. La pelliccia appare bianca al sole perché riflette la luce, ma se fotografata con luce ultravioletta appare nera perché ha un'elevata capacità di assorbimento dei raggi UV.
Gli orsi polari presentano un isolamento termico così efficace che, se osservati con una videocamera a raggi infrarossi, sono appena visibili: questo vuol dire che trattengono quasi tutto il calore prodotto dal corpo. L’unica parte del corpo che li rende visibili in mezzo al bianco dei ghiacci è il naso nero, altamente efficiente nell’assorbire il calore dei raggi solari per poi distribuirlo per tutto il corpo. L'adattamento degli orsi polari al freddo è tale che a temperature sopra i 10 °C il loro corpo si surriscalda.
Gli Inuit conoscono molto bene le proprietà di questa pelliccia, tanto che da secoli utilizzano le pelli d’orso per coprirsi e per venderle soprattutto a compratori cinesi e russi . L' uso di pellicce di animali selvatici oggi è sempre meno frequente, mentre, nel settore della ricerca tessile, si stanno sperimentando in laboratorio fibre sintetiche innovative altamente idrofobiche e capaci di trattenere calore nell'aria fredda e nell'acqua, realizzate proprio studiando e imitando le proprietà del pelo dell'Orso Polare.
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