企鹅的反击

作者:胡杨[翻译]    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2004-5-14

    在企鹅那滑稽的蹒跚步伐被人们嘲笑了多年之后,来自南极的绅士终于反击了:摇摇摆摆的行走方式是有其独特原因的。
    
    通过对皇帝企鹅行走方式的研究,来自加州大学伯克利分校的研究者们发现这种小动物的不同寻常的步伐实际上可以帮助它们节省能量。
    
    在此之前的研究认为企鹅的行走方式是最没有效率的。它们在向前行走时,总是左右蹒跚而行。这种奇怪的行走方式将消耗它们更多的能量,因为它们比同等大小的其他动物要多移动一倍的距离。
    
    问题是,企鹅的腿很短。伯克利的生物学学生Timothy Griffin说:“我们发现企鹅走路费劲的原因不在于它们那蹒跚的行走方式,而在于它们的腿很短,以至于它们腿部的肌肉在行走时要迅速的发力。”研究是在圣迭戈海洋世界进行的。研究者们让企鹅一遍遍的走过一个平台,以测量它们行走时前后左右的用力情况。
    
    皇帝企鹅约105厘米高,18公斤重,是最大的一种企鹅。被研究的5只皇帝企鹅的平均行走速度是45厘米/分钟。测量的处的结果让研究者做出这样的估计:蹒跚的步伐将帮助企鹅更加有效的行走。
    
    Griffin说:“企鹅蹒跚的移动有点像是倒过来的钟摆。当每一次摆动结束时,也就是企鹅每迈出一步时后断暂停止时,左右摆动的能量转换成势能。而当企鹅要迈出下一步时,也就是“钟摆”摆回来时,刚刚产生势能就将帮助企鹅更加从容的向前迈步。”
    
    “实际上,当我们发现企鹅行走的能量利用率是80%时我们非常吃惊。这是陆地动物中最高的能量利用率之一,远高于我们人类65%的利用率。”Griffin说。 

    小组的结论是:如果企鹅没有这种蹒跚的行走方式,那么这种独特鸟类将不会遍布各个大陆。Griffin解释说:“企鹅摇摆的步伐其实扩大了他们的聚居区。如果不是这样,那么它们的腿部肌肉必须更加发达以达到现在的行走能力。”
    
    看起来企鹅在其自身构造方面达成了极富进化性的协议。短腿使企鹅成为最杰出的游泳者和潜水者,尽管这同时也给他们的行走带来了麻烦。短腿也有助于它们降低能耗,尤其是当它们在冬天里孵卵时。
    
    这项研究给行走理论提供了非常重要的信息。结果表明在行走过程中除了向前的推动力外,大量的能量被用来支撑直立的身体。到目前为止,类似的理论还只是被运用在对奔跑的研究中。Griffin称“这项研究给行走研究提供了许多第一手的材料,包括对于动力产生方式的假设。这对于研究人和动物的行走都将非常有帮助。”
    
    伯克利大学生物系的前副教授Rodger Kram补充说:“奔跑与行走完全不同。奔跑时的能量储存在类似弹簧肌腱中,这样的奔跑是一种非常高效弹性运动。但当你走路时肌肉将释放比奔跑时相对更多的能量以支撑身体的重量。换句话说,多消耗的能量被用来保持腿部的刚性。所以,我们的理论也导出奔跑比行走更加节省能量这一令人吃惊但却是事实的结论。”
    
    研究小组还将继续研究其他品种的企鹅,并进一步把研究范围扩大到四条腿的动物,以更加深入的了解动物行走的机械原理。



文章录入:ahaoxie    责任编辑:ahaoxie 

精彩图片
文章评论
数据载入中,请稍后……
  请您注意:
 ·请遵守中华人民共和国有关法律法规、《全国人大常委会关于维护互联网安全的决定》及《互联网新闻信息服务管理规定》。
 ·请注意语言文明,尊重网络道德,并承担一切因您的行为而直接或间接引起的法律责任。
 ·中国环境生态网文章跟帖管理员有权保留或删除其管辖留言中的任意内容。
 ·您在中国环境生态网发表的言论,中国环境生态网有权在网站内转载或引用。
 ·发表本评论即表明您已经阅读并接受上述条款,如您对管理有意见请向文章跟帖管理员反映。

绿色进行时
推荐文章
水能资源健康可开发利用率初探
摘要: 按照“维护健康长江,促进人水和谐”治江新理念,长江…
绿色生活
驴行天下

| 设为首页 | 加入收藏 | 关于我们 | 广告服务 | 联系站长 | 友情链接 | 版权申明 | 管理登录 |