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抱团儿移动为保暖 皇帝企鹅用“波”协调

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【大纪元2014年01月26日讯】(大纪元记者沙莉编译报导)对于在严酷的南极冬季求生存的皇帝企鹅来说,没有地洞这样的保暖建筑,它们只是数千只抱团站在一起,彼此贴近御寒。研究人员第一次表明,这些抱团儿是精心组织的结构,单一企鹅的运动可以引发群体连锁运动,类似于汽车在交通堵塞情况下的动作。

皇帝企鹅即使行动时也紧紧挤在一起,就像汽车在交通堵塞时一步一挪。德国研究人员说,一只企鹅只需要向任何方向移动2厘米,它的邻居就做出同样反应,保持彼此紧贴。这些微小的动作然后像波浪荡漾过有着数以千计企鹅的团队。停停走走可以保持企鹅群体的紧密,帮助保暖,而“波”也有助于小群并成大群。

(iop.org)
德国阿尔弗雷德.韦格纳研究所(AWI)人员此前研究录像发现,企鹅实际每30至60秒移动一下,使周围的企鹅跟着移动,企鹅在紧密群体中使用行波模式运动。现在研究人员使用数学模型重建企鹅群体中个体的位置、运动和相互作用,解释这些波是如何传播以及如何引发的。

研究人员使用一种用于研究交通拥堵的数学模型。不像堵车,只有第一辆车才可以引发连锁运动。研究人员发现,在冰面,企鹅团的行波可以由任何一只企鹅引起,只要有足够的间隙就可向任何方向传播。这个阈值间隙估计是大约两厘米,企鹅羽毛层厚度的两倍,表示企鹅只是轻轻彼此相互接触,不会挤压羽毛层,使它们最大限度地抱团同时不牺牲自己的绝缘和温暖。研究还发现,如果群体中有两个波相邻触发,会合并在一起,而不是彼此通过,确保群体的紧凑性。

皇帝企鹅雄雌的大小和羽毛相似,高度可达48英寸(122厘米),体重49到99磅(22〜45千克)。如同所有的企鹅一样,皇帝企鹅不会飞,但流线型的身体、鳍状硬翅适于海洋生活。它主要以鱼为主食,但也食用甲壳类动物如磷虾和头足类动物如鱿鱼。狩猎时皇帝企鹅在水下可停留长达18分钟,可潜水到1,755英尺(535米)的深度。

它能做到这点是因为身体有几个特殊之处,包括异常结构的血红蛋白允许它在低氧水平下活动,坚固的骨骼能够抵抗高压,它还有减少代谢和关闭非必要器官功能的能力。

皇帝企鹅的分布(绿色为繁殖地)wikipedia.org
皇帝企鹅的分布(绿色为繁殖地)wikipedia.org

皇帝企鹅是在南极冬季严酷条件下唯一进行繁殖的脊椎动物物种。皇帝企鹅在冰上跋涉31-75英里(50-120公里)去到繁殖地,在那里可能有上万企鹅。它们在野外的寿命通常是20来年,虽然观察表明,有些可能活到50岁。在每年的这个时候温度可以低至-50℃,风力可达到时速200公里。

为应付恶劣的条件下,雄企鹅形成数千个体组成的致密群体,以保持自己的体温。不同于其他品种的企鹅,雄性皇帝企鹅独自负责在冬季孵卵,雌性则返回大海进食。

皇帝企鹅(简称为帝企鹅或皇企鹅,也称帝王企鹅,Aptenodytes forsteri)是企鹅家族中体型最大的属种,为南极洲特有,是群居性动物。每当恶劣的气候来临,它们会挤在一起防风御寒。皇帝企鹅的活动区域主要有两处,一处为饮食区,一处为繁殖区,它们常年往来于这两个区域。皇帝企鹅需要行进90千米到达繁殖地。

皇帝企鹅每年仅有一个伴侣,相互保持忠诚,共同繁育小企鹅。但是一年过后,多数会更换伴侣。在5至6月,雌企鹅会产下一枚重0.45千克的蛋,此时它们身体储存的能量消耗殆尽,必须返回大海捕食。在此期间,雄企鹅把蛋放在脚掌上,用育儿袋包覆,孵化时间大约65天。这期间,雄企鹅不进食,多数时间在睡眠中度过,依靠体中储存的脂肪度日。为了抵御低温和大风,雄企鹅会挤在一起,并且轮流换到外围。

(责任编辑:毕儒宗)

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2014-01-26 5:47 PM
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