@ 2013.05.26 , 18:49

企鹅为什么不能飞?

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来自加拿大马尼托巴大学的研究者们发现,鸟类要么就很擅长飞行,要么就擅长游泳,但要同时具备两个优势却不可能。在提出这个观点后他们又研究了一种“经常被人忘记还是鸟类”的鸟来证明这一点。

会飞的动物是幸运的。飞翔允许它们从险境中迅速逃走,空中的视角让捕食对它们简单了很多。它们有更大的领地,在季节变换时能够大量集体迁徙。

所以,要让一种物种放弃飞翔的本领,必然有一个更加牛逼的理由。

确实,在7000万年前,企鹅一度是可以飞翔的——在它们学会游泳之前就能飞上天。科学家们不确定是什么让企鹅重新做了选择,不过他们怀疑这和当时南极缺少陆地捕食者有关。

飞翔的高昂代价

一个新理论:生物力学假说(biomechanical hypothesis)表明,自然界不可能为海鸟提供一种既擅长飞翔又擅长游泳的翅膀。在企鹅的例子中,生存的压力最终让它们的选择偏向了游泳的这个方向,而这个选择在企鹅身上留下的印记就是一堆退化的双翼——这对翼并不能让它们飞上天,但却能推动它们在水中游动。之后,飞行的能力就被企鹅彻底抛弃了——如果它们想要鱼和熊掌兼得,那么唯一的结果就是它们在游泳和飞行上都很弱,而严酷的自然界是不允许这种没有突出技能的动物生存下去的。

为了证实这个结论,由 Kyle Elliott 带领的一支研究小组研究了两种与企鹅有血缘关系的鸟类:厚嘴海鸦(thick-billed murres)和海鸬鹚(pelagic cormorants)。前者借助双翼在水中增加推力,后者则是用双脚游泳。海鸦被证明是一种非常有趣的生物——它们的游泳技术还行,而飞翔技术却是烂到爆。

从进化学上来说,海鸦还没到需要彻底放弃飞翔的关头——不过它们离这步也不远了。毫无疑问,海鸦是科学家所了解到的飞得最烂的海鸟。为了起飞,它们必须像抽风一样疯狂扇动翅膀,而这所消耗的能量是它们休息状态时的31倍,而大部分动物在全速奔跑或飞翔时所消耗的能量只有休息状态时的25倍左右。

海鸦的着陆水平同样也很烂。不过同时,它们算是达到了一般水平的游泳者。和同样大小的企鹅相比,海鸦在游泳时会多消耗30%的能量。科学家认为,被用于飞翔的,长满细密羽毛的双翼在水里为它们制造了更多的组里,而企鹅光滑毛短的翅膀则能顺利推动它们前行,因为这样的翅膀只有一个目的——游泳。

海鸦目前仍然需要这种既能飞行又能游泳的翅膀,虽然结果不是很令人满意,不过目前它们对自己所生存的环境十分适应。或许当它们遇到了企鹅在几千万年前遇到的困境,它们也会做出最后的选择。本文译自 iO9,由译者 keep_beating 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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