“动物奥运选拔赛”

湘　泓

除了行走和奔跑外，动物还发展了跳跃的方式以提高其运动的效率，在自然环境中增强迁移、觅食、寻找配偶、逃避天敌的本领。

“跳跃者”遍及海陆空

无论是最原始的单细胞动物——原生动物，还是无脊椎动物、水生动物，甚至是爬行动物中，都有不少善于跳跃的种类。比如大麻哈鱼的英文、法文名字都来自拉丁语salmo，即是“跳跃者”的意思。这是因为大麻哈鱼善于逆水游泳。在溯河而上的路途中，如果碰上急流或瀑布，都能够奋力跳跃，一跃就是4米高，越过障碍，继续前进。如果第一次没有跳过，就来第二次、第三次……毫无退缩的念头，一直到达离海洋几千千米以上的江河上游，找到自己的出生地。

在热带沿海红树林滩涂上生活的弹涂鱼，也叫跳鱼，它们在陆地上跳跃的时间甚至比在水里游泳的时间还要多。弹涂鱼的胸鳍基部的肌肉特别发达，胸鳍宛如陆生动物的两只脚，靠着这两只“脚”，不仅可以支撑身体，而且可以轻松自如地在海边滩涂上爬行和跳跃。捕食的时候，它们可以从远处向猎物扑去，跳过身长3倍的距离和超过身体的两倍的高度。遇到惊吓时，它们则以三级跳远的姿态跳到水里或钻入附近的泥洞中，速度极快。每年5～7月，人们都会见到弹涂鱼在泥滩上跳跃的情景，高度可达20多厘米。这预示着它们恋爱的季节到了。雄性为了显耀那傲人的体色而跳跃，完全是为了引诱雌性，也是最有效果的自我展示行为。

鲸类和海豚的跳跃本领都很强，有时全身跃出水面1～2米高，特别是在暴风雨到来之前这种活动更为频繁。海豚常在水面跳跃嬉戏，并做出一些引人注目的跳跃动作，例如把捉到的鱼高高地向上抛起来，然后自己也跳出水面，在空中再把鱼咬住。

跳跃在鸟类中更是非常普遍。企鹅不仅能在岩石上跳跃般行走，而且在海面上游泳时，常常做出跳跃的“飞行”动作。走禽大多是跳跃的能手，例如非洲鸵鸟在奔跑中能够跨越5米多高的障碍。

飞行鸟类在跳跃时常鼓动双翼作为辅助，但有时也不张翼。跳跃动作在鸟类的取食、争斗、迁移、夜栖等活动中都有充分的表现。许多地栖鸟类在觅食时，都间或跳跃啄食较高的灌木上的果实。高山兀鹫为了争抢食物，总是伸直头部，张开翅膀，将肩部的羽毛竖立起来，不停地向前跳动着，做着恐吓的动作。蛇就能在蛇的周围跳跃，灵活地闪开蛇的反扑，找合适机会给蛇以迎头痛击。褐马鸡在打斗时，能跳起啄击对方。在北美洲的西北部繁殖的棕煌蜂鸟，其迁移方式是蛙跳式的，从一个高山草地飞向另一个高山草地。锡嘴雀在树枝上跳跃时特别好看，它不向前跳，而是横着身体向侧面跳，有时向侧面连跳几步，但多数每跳转身180度，即每跳一次，头和尾都与原来的方向相反。跳跃在鸟类的炫耀、交尾、雏鸟离巢等繁殖期行为中也是必不可少的。绝大多数竞争获胜的雄鸟都是跳到雌鸟背上进行交尾。丹顶鹤的舞蹈往往有跳跃动作；松鸡雄鸟的性表演活动包括剧烈地鼓动翅膀。使身体几乎呈垂直状态跳离地面，高度可达1米左右。

在人类奥运会的田径赛中，跳跃以及奔跑与跨越相结合的比赛都是非常激动人心的项目，如跳高、撑杆跳高、跳远、三级跳远、跨栏、障碍跑等。这些项目都和跨步频率、跨步长度以及重心位置的处理有密切的关系，需要进行训练方可巧用体力，因而充分体现了人类运动的最高能力。

“跳高冠军”易主

在跳高项目上，人类四肢的动作与动物颇有相似之处，但起跳前要有一短跑过程，以获得重心上升的冲力。起跳的腿先伸直，并以脚跟着地作为支撑点使全身向上向前伸展，另一腿和臂上提，起跳的腿向地面发出最大的推力，使身体重心以及腿和臂上升，当重心越过横杆后，腿和臂利用肌肉收缩的力量顺势越过横杆。优秀的跳高运动员，身高多在1.9米以上，可越过2米多高的横杆，因此跳跃的高度，一般为身高的1倍多。

很多昆虫之所以能跳跃，是因为它们的后足特别发达，称为跳跃足，一般由后足特化而成。蝗虫、蚱蜢和蟋蟀等直翅目昆虫具有跳跃足。它们后足的腿节比较粗大，并与胫节有关节相连。这个关节可向一定方向转动，使胫节与腿节伸直和褶折。在腿节中生着很多斜排的肌肉，控制着胫节的活动。它们一端着生在腿节的外骨骼上，另一端附着在腿节中一种腱筋的构造上。当腿节内的肌肉收缩时便拉动这条腱筋，使胫节突然伸直，这时产生相当大的力量，昆虫身体因而向前和向上跃起。一只重约3克的蝗虫双腿能产生初速为3.4米/秒的力量跳离地面，跳跃的角度常为60度。一只5龄的蝗虫可跳30厘米高，70厘米远，跳跃的高度是其身体的几倍到十几倍。

跳蚤的跳跃与蝗虫不同，它腿节的肌肉从胸节开始与足的关节相联。在那里的外骨骼中含有一种富于弹性的节肢弹性蛋白，它储蓄了肌肉收缩的能量。当腿节肌肉收缩时，节肢弹性蛋白释放能量，跳蚤便跳离附着的基质。这就像挥拳击打的原理一样，先将手臂收缩曲起，然后再击出去会更有力量。跳蚤的跳跃与其他善跳昆虫相比，还有一个不同点，它的中足和前足也可后蹲，来协调整个身子的跳跃动作，这样，它就更增强了跳跃的力量。跳蚤跳跃时，还会在空中进行翻身，这是因为其身体的重心位于后部的缘故。如果一旦碰上障碍物，即可转换方向：而且发觉物体不适合它停留时，又可立刻往回跳跃。一只米粒大小的跳蚤能够以自身体重135倍的力量，最高跳跃到18厘米，最远33厘米，跳跃的高度是它身长的400倍左右，相当于人类跳过137米的高度，因而长时间以来，跳蚤被称为动物界的“跳高冠军”。

然而，最近的研究表明，沫蝉已经取代跳蚤成为新的“跳高冠军”。沫蝉不像竹节虫、叶螳螂、枯叶蝶那样模拟周围环境，以和周围环境十分相似的体形、体态、颜色来以假乱真，欺骗敌害，而是用自身分泌出的泡沫把自己严密地包裹起来，从而使自己躲过天敌的眼睛，生存下来。沫蝉的后腿肌肉非常健壮，就像随机待发的弹弓，可以在瞬间跳跃后再蓄力。相对于身体长度，沫蝉惊人的跳跃能力超过任何一种昆虫。它纵身一跃最多只用一毫秒的时间，起跳速度是跳蚤的4倍多。沫蝉身长仅0.6厘米，但最高跳跃高度可达70厘米，相当于人类跳过210米高的摩天大楼。

事实上，昆虫中善于跳跃的种类还有很多。跳虫是体形很小的昆虫，体长仅有1～3毫米，但它们的栖息场所却极为广泛，几乎凡是有有机物的地方都有其存在，特别是森林落叶及土壤中，甚至可以说很难找到没有跳虫的土壤。跳虫没有像蝗虫那样强健的后肢，也没有像跳蚤那样特殊的弹簧垫，但在腹部末端却有强而有力的弹器，平时由吸盘吸着，当遇到敌害时，放开弹器可跳出40

厘米远，也几乎是它身体的近200倍，真是名不虚传!

还有一种善跳的甲虫，跳高的方式却与众不同，这就是不用足来跳高的磕头虫。磕头虫能跳起40多厘米的高度，可是它却只有三对又短又小的胸足。这短小的胸足和其他善跳昆虫的强健后足比起来，实在是小得可怜。那么，磕头虫是怎样创造出跳过身高50倍的惊人记录的呢?原来，它的秘密武器是在前胸腹面具有一个像合页似的结构。当磕头虫腹朝天，背朝地躺在地面上时，它便将自己的头用力向后仰，拱起体背，在身下形成一个三角形的空区，然后猛然收缩体内的背纵肌，使前胸突然伸直，这时候，它的背部就会猛烈撞击地面，在反作用力的作用下，磕头虫的身体就会被猛然弹向空中。就这样，磕头虫没有用腿，却成了“跳高”的能手。

“跳选冠军”非蛙莫属

跳远也是利用腿的力量，把身体重心向上向前推进。优秀的运动员可跳至离起跳点7米以上的距离。他们身体在空中移动的轨迹和青蛙的跳跃颇为相似，都要有一定的高度使身体离地面的时间较长。当重心提高的时间约1秒时，距离将达9米之远。

一只18千克重的大袋鼠，可以轻松地跳到3米高，9米远，从而突破人类极限。袋鼠适应于跳跃的生活方式，以跳跃代步，是动物中一种特殊的运动类型。它的前肢短小而瘦弱，后肢强大，趾有合并现象。袋鼠的后肢构造中踝骨伸肌以及与其相连的腱筋。腱筋很长，直通脚跟，有肌肉从脚跟与趾相连。脚踩在地面上时，与体重产生的反作用受到伸肌收缩的力量的对抗。踝骨介于这两种力量之间，并且成为与它们方向相反的支点，所以袋鼠的跳跃是由踝骨形成的杠杆作用造成的。通过腱筋的弹性，袋鼠跳跃时可节省能量，还能连续跳跃前进。长大的尾巴则是它们栖息时的支撑器官和跳跃时的平衡器。袋鼠这种运动方式使其运动速度得到提高，便于寻找食物和逃避敌害。

然而要说动物中的跳远冠军，则非青蛙莫属，它最远可跳出1米开外，距离是身长的10倍以上。青蛙的后腿较长，平时摺折在身后，跳跃时突然伸直使身体离开地面，初速为1.2米/秒，最高点达23厘米，远达50厘米，需时约0.32秒。由此可见青蛙的跳跃距离同样决定于离开地面的初速和时间的长短，并且也与角度有关。估计青蛙一次跳跃动用了它自身3倍体重的力量，而跳蚤则为160倍。蛙类中跳得最远的是火箭蛙，如果身高与人类相仿，它可跳出178米的惊人记录!蛙类好像天生就是为跳远而生的，流线形的身体可以减少空中的阻力，强有力的大腿肌肉发达，爆发力惊人。

五趾跳鼠的跳跃方式堪与人类的三级跳远相媲美。它的四肢生得极不均称，后肢要比前肢长很多，成为其迅速跳跃的最有利武器。它还有一条比身体还要长的尾巴，尾槌扁平又有长毛。尾巴富有弹性，跳跃时在空中挥舞，可作为控制行动方向或急转弯的平衡器，并且还能直竖而敲打地面，使之增加弹跳力量，因而跳跃时在地面上遗留下清晰的尾梢印。五趾跳鼠是沙漠里的跳远健将。它的步态十分奇特，遇敌追击时，便将躯体蹲矮，运用后腿强大的弹力作连续蹦跳，一跃能有2～3米，并能连续蹦跳15～20分钟。

大多数树栖哺乳动物都能在树间腾越，尤其是灵长类动物，如眼镜猴、蜘蛛猴、长尾叶猴等。体重近1千克的婴猴，起跳时的初速为7米/秒，能达高度2.5米。白脸僧面猴看上去有点老态龙钟，但哥伦比亚人却称它们为“飞猴”，这可以归因于它们那种独一无二的移动方式——经常用两条长长的后腿，从一个树枝跳到另一个树枝，行动如飞。树栖动物大多具有适合维持身体平衡的较为平直的尾巴。生活于非洲马达加斯加岛南部较干旱的疏林地带的环尾狐猴，可以用长度几乎等于身体的蓬松长尾调节身体平衡，一跃竟达9米开外，并且总是用后足先抓握树干。其他树栖动物也具有相似的本领，松鼠生性活泼，善于纵跳，可从一棵树上纵身一跃，跳到4～5米远的另一棵树上，或利用尾巴，像降落伞一样，从树上跳下来。树袋鼠在林中迅速地跳跃前进时，它可以从一棵树纵身跳到10米开外的另一棵树上，最大的跳跃距离竟达到15～18米远，甚至还能从离地20多米高的树梢上轻松地跳下来而安然无恙。在地面上也是跳跃着前进，但步伐很小，速度也不快，根本不能和大袋鼠等地栖袋鼠相比。树袋熊尽管攀缘和跳跃动作比较笨拙，却能从一根笔直的树枝上，纵跳到另一根树枝上。貂熊体形介于熊和貂之间，由于两肋至后腿根部的毛延长，长度可达12厘米，如同围着一圈长长的“毛裙子”，加上它蓬松的尾毛，自高处跳下时烈烈飘动，宛如飞翔，故又称为“飞熊”。

跨栏和障碍跑

跨栏是由牧羊人跨越羊圈栅栏的游戏演变而来，障碍跑最初跨越的是树枝、河沟等，后来都成为田径运动中奔跑与跨越相结合的比赛项目。

食肉动物都是捕猎的高手，在奔跑和搏斗中运用跳跃的技巧都比较高。豺行动敏捷，善于跳跃，原地可跳到3米多远，借助于快跑，能跃过5～6米宽的沟堑，也能跳过3～3.5米高的岩壁、矮墙等障碍，其灵活性胜于狮、虎、熊、狼等猛兽，而接近于猫科动物中最为灵活的猞猁和云豹。

北极狐的最主要食物来源是旅鼠，北极狐捕捉旅鼠的方法也是别具一格的。当遇到旅鼠时，北极狐会极其准确地跳起来，然后就像饿虎扑食一样猛扑过去，将旅鼠按倒在地。更有意思的是，当北极狐闻到在窝里的旅鼠气味或听到它们的尖叫声时，会迅速挖掘位于雪下面的旅鼠窝，等到扒得差不多时，北极狐会突然高高跳起，借着跃起的力量，用腿将雪做的窝压塌，然后将一窝旅鼠一网打尽。

豹动作敏捷，也善于跳跃，一跃可达6米高，12米远。生活于高山地带的雪豹，可以纵身跃上3～4米的高崖，据说最多还有一跃跳过15米宽的山涧的记录。美洲狮跳跃能力极强，能从12～13米高的树上或悬崖上跳下，也能跃过7米的高度或10～13米的距离，所以对20米以内的猎物，只要跳跃两次就可以捕到。

同样，食肉动物的捕猎对象——食草动物也在进化中发展了奔跑和跨越障碍的能力。兔子的后腿特别适于一窜一跳地前进，在快跑时一跃可达3米多远，跑动之中常常腾空而起，高达1米以上，以便观察周围的动静，再确定逃跑的方向。

黄羊善于跳跃，高度可达2.5米，平地一个纵跳可达6～7米远，下坡时甚至能跳到13米远。鬣羚的蹄子是由两个紧密靠在一起的蹄组成，前端窄尖，后端宽阔，四周环以角质，中央为柔软的部分组成，就像一个吸盘，使其能够稳稳地站立或跳跃在陡岩之上。原麝、梅花鹿等奔跑迅速，跳跃能力很强，尤其擅长攀登陡坡，那连续大跨度的跳跃，速度轻快敏捷，姿态优美潇洒。海南坡鹿奔跑、跳跃更是十分迅速，虽有数米高的乔木、灌丛或数米宽的河沟，皆能一跃而过，因此还有许多关于它会“飞”的传说。

善于奔跑的群居性食草动物常常具有鲜明的白色臀斑或尾斑。显然，这些信号的主要功能是防御，它是发送给种内同伴的一种报警信号，目的是把捕食者出现的信息告诉其他个体。此外，臀斑或尾斑信号还具有增强社群成员凝聚力的效果，有利于种群成员进行集体防御。臀斑信号还常常伴随着一种特定的姿势或动作，以便增强信号的效果。汤氏瞪羚的腾跃运动是与闪尾同时发生的，其功能是吸引捕食者的注意，实际上是在向捕食者传达这样一个信息，即“我是一个特别健壮的个体，看我跳得有多高!你是不可能追上我的”。事实上，捕食者要想从这样一个白色臀斑不断闪现和移动的群体中捕到一只猎物也是非常困难的。