蘇澄宇
一說起企鵝,人們就想起它們走路搖搖擺擺的可愛樣子。看它們搖晃著穿越光滑的冰面,真擔心摔倒!
那企鵝走路為什么搖擺呢?為什么不能好好走路呢?
科學家們通過研究發(fā)現(xiàn),企鵝搖擺走路能夠提高能量的利用效率。
是不是覺得不可思議?因為企鵝走路是要向前走的,但它卻向左右方向搖晃,感覺分走了一部分能量。
其實,行走效率不僅僅取決于肌肉和骨骼的形態(tài),還取決于如何使用它們。人類的步態(tài)之所以高效,是因為我們每走一步都會輕微地向前傾斜,借助重力推動我們前進。
為了了解企鵝的行走效率,科學家去海洋公園找了5只帝企鵝,連哄帶騙地引到專門為企鵝設(shè)計的“跑步機”上。這個跑步機可以測試企鵝每一步的力量大小、方向以及移動速度。
研究中,兩個科學家測量了帝企鵝行走過程中的能量回收率,居然達到了80%,超過了人類的回收效率。不僅如此,研究者還認為企鵝步態(tài)是所有陸行動物中能量回收率最高的。
假如企鵝沒了搖晃的側(cè)向運動,那么它的步行效率將會降低很多。因為企鵝左右搖擺的時候,重心會發(fā)生變化,產(chǎn)生重力勢能,進而轉(zhuǎn)化為動能。
但企鵝行走消耗的能量是同體型動物的兩倍,因為它們的腿太短了,而且大部分的腿還藏在了厚厚的羽毛下面。這導致它行走太困難了,耗能高也是自然而然的。
瘦企鵝是怎么走路的?
后來,其他科學家對企鵝步態(tài)做了進一步的研究,看看體重變化會不會對步態(tài)造成影響。
科學家們找到10只胖胖的王企鵝,被安排上了跑步機,跑步機時速為每小時1.4千米,記錄運動時候的相關(guān)數(shù)值。后來,科學家讓企鵝禁食兩個星期,體重減下來了2千克多,然后再上跑步機測試。
原本以為體重變輕了,走路輕松了,速度自然會加快。但令科學家驚訝的是,雖然企鵝減肥后左右搖晃的幅度減小了,但并沒有改變它們的步頻或姿勢。
相對于瘦子企鵝,胖子企鵝的重心稍微向前一些,走起路就更不太穩(wěn)。這個研究表明,企鵝越胖,左右搖擺幅度越大。而企鵝之所以搖搖晃晃是因為腿短,而搖晃的幅度大小則取決于體重大小。