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抱團兒移動為保暖 皇帝企鵝用「波」協調

【大紀元2014年01月26日訊】(大紀元記者沙莉編譯報導)對於在嚴酷的南極冬季求生存的皇帝企鵝來說,沒有地洞這樣的保暖建築,它們只是數千隻抱團站在一起,彼此貼近禦寒。研究人員第一次表明,這些抱團兒是精心組織的結構,單一企鵝的運動可以引發群體連鎖運動,類似於汽車在交通堵塞情況下的動作。

皇帝企鵝即使行動時也緊緊擠在一起,就像汽車在交通堵塞時一步一挪。德國研究人員說,一隻企鵝只需要向任何方向移動2厘米,它的鄰居就做出同樣反應,保持彼此緊貼。這些微小的動作然後像波浪蕩漾過有著數以千計企鵝的團隊。停停走走可以保持企鵝群體的緊密,幫助保暖,而「波」也有助於小群並成大群。



(iop.org)

德國阿爾弗雷德.韋格納研究所(AWI)人員此前研究錄像發現,企鵝實際每30至60秒移動一下,使周圍的企鵝跟著移動,企鵝在緊密群體中使用行波模式運動。現在研究人員使用數學模型重建企鵝群體中個體的位置、運動和相互作用,解釋這些波是如何傳播以及如何引發的。

研究人員使用一種用於研究交通擁堵的數學模型。不像堵車,只有第一輛車才可以引發連鎖運動。研究人員發現,在冰面,企鵝團的行波可以由任何一隻企鵝引起,只要有足夠的間隙就可向任何方向傳播。這個閾值間隙估計是大約兩厘米,企鵝羽毛層厚度的兩倍,表示企鵝只是輕輕彼此相互接觸,不會擠壓羽毛層,使它們最大限度地抱團同時不犧牲自己的絕緣和溫暖。研究還發現,如果群體中有兩個波相鄰觸發,會合併在一起,而不是彼此通過,確保群體的緊湊性。

皇帝企鵝雄雌的大小和羽毛相似,高度可達48英吋(122厘米),體重49到99磅(22〜45千克)。如同所有的企鵝一樣,皇帝企鵝不會飛,但流線型的身體、鰭狀硬翅適於海洋生活。它主要以魚為主食,但也食用甲殼類動物如磷蝦和頭足類動物如魷魚。狩獵時皇帝企鵝在水下可停留長達18分鐘,可潛水到1,755英尺(535米)的深度。

它能做到這點是因為身體有幾個特殊之處,包括異常結構的血紅蛋白允許它在低氧水平下活動,堅固的骨骼能夠抵抗高壓,它還有減少代謝和關閉非必要器官功能的能力。

皇帝企鵝的分佈(綠色為繁殖地)wikipedia.org


皇帝企鵝是在南極冬季嚴酷條件下唯一進行繁殖的脊椎動物物種。皇帝企鵝在冰上跋涉31-75英里(50-120公里)去到繁殖地,在那裏可能有上萬企鵝。它們在野外的壽命通常是20來年,雖然觀察表明,有些可能活到50歲。在每年的這個時候溫度可以低至-50℃,風力可達到時速200公里。

為應付惡劣的條件下,雄企鵝形成數千個體組成的緻密群體,以保持自己的體溫。不同於其他品種的企鵝,雄性皇帝企鵝獨自負責在冬季孵卵,雌性則返回大海進食。

皇帝企鵝(簡稱為帝企鵝或皇企鵝,也稱帝王企鵝,Aptenodytes forsteri)是企鵝家族中體型最大的屬種,為南極洲特有,是群居性動物。每當惡劣的氣候來臨,它們會擠在一起防風禦寒。皇帝企鵝的活動區域主要有兩處,一處為飲食區,一處為繁殖區,它們常年往來於這兩個區域。皇帝企鵝需要行進90千米到達繁殖地。

皇帝企鵝每年僅有一個伴侶,相互保持忠誠,共同繁育小企鵝。但是一年過後,多數會更換伴侶。在5至6月,雌企鵝會產下一枚重0.45千克的蛋,此時它們身體儲存的能量消耗殆盡,必須返回大海捕食。在此期間,雄企鵝把蛋放在腳掌上,用育兒袋包覆,孵化時間大約65天。這期間,雄企鵝不進食,多數時間在睡眠中度過,依靠體中儲存的脂肪度日。為了抵禦低溫和大風,雄企鵝會擠在一起,並且輪流換到外圍。

(責任編輯:畢儒宗)