@ 2015.12.09 , 18:30

企鹅扎堆的复杂性远超人类想象

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帝企鹅在艰难持久的南极风暴时期会扎堆取暖,轮流站在企鹅堆中心。企鹅这种扎堆取暖背后的社会动力学实际上比人类原先的设想更加复杂。

法国斯特拉斯堡大学的研究人员们在2005、2006和2008年研究了南极洲地理岬群岛的三千只企鹅。他们的最新研究结果被发表在《动物行为学》杂志上。最特别的是,他们发现只要有一只企鹅离开企鹅堆,那么所有的企鹅都会散开。

这与早前科学家们研究单个企鹅如何引发企鹅堆里的“行进波”的结果一致。几年前,Daniel Zitterbart在南极洲开展地震研究,当时他注意到雄性帝企鹅在承担孵蛋任务时的扎堆行为。他认为帝企鹅的这种行为很像细胞动力学,因此他录下了帝企鹅扎堆的视频,等到他回到德国阿尔弗雷德韦格纳研究所的时候,开始细细地研究他录下来的视频。他发现扎堆的企鹅并不是完全静止不动。它们每隔一分钟左右就会移动,企鹅移动的时候它们附近的邻居也会跟着它们一起动。

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Zitterbart将企鹅的行为与行进波联系在一起。扎堆的帝企鹅移动的方式与人们在高速路上开车遇到交通堵塞时缓慢移动的模式很相似。当他采用交通流量模型来研究企鹅的行为时,发现企鹅堆里任何一只企鹅都能引发行进波;它需要做的就是往任意方向移动两厘米左右,离它最近的企鹅就会跟着它做出同样的动作。他猜测这种所谓的“临界距离”与动物羽毛的层有关:它们之间的距离是羽毛厚度的两倍,允许企鹅在尽可能密集地扎堆的同时不至于压到彼此的羽毛。

想到南极洲那刺骨的温度,你可能会觉得一旦企鹅扎堆保暖它们就会一直扎堆。斯特拉斯堡的科学家Andre Ancel是最新研究的主要作者,他表示情况与我们的猜测相反,似乎所有的企鹅堆并不能持续太长时间。他与同事发现虽然有些企鹅堆能持续几个小时,但也有的企鹅堆只能维持十分钟左右。平均来说,企鹅堆在50分钟左右就会散开。

为什么会这样?企鹅散开可能是为了散热。想想看所有企鹅的体温都聚集在一起,站在企鹅堆中间的企鹅感受到的热量不可小觑。Ancel等人估计企鹅堆中间的温度能高达100华氏度(37.8摄氏度),对于最适宜生活温度在零下2摄氏度左右的企鹅来说,这样的高温有点难以忍受。Ancel等人写道:“企鹅堆散开之后往往伴随着暖空气上升,这表明有不少热量在散发。”他们甚至观察到有些企鹅在离开企鹅堆后吃雪的场景,他们认为企鹅这样做是为了更快降温。

因此企鹅堆中间的那只企鹅占据的并不是最佳位置,至少在热气聚集的时候并非最佳。斯特拉斯堡的科学家们发现虽然打散一个企鹅堆只需一只企鹅离开即可,但最先离开的企鹅很少是站在最中间的那一只。一般站在边缘的企鹅会最先离开。

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本文译自 Gizmodo,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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