动物们的旅行绝招

木子

脂肪做燃料

为了进一步认知动物的迁徙强度，我们先来做一个比较。长跑运动员体重约65千克，完成一个马拉松需要奔跑42千米；加拿大雁体重6.5千克，迁徙路途长达966千米。按照体重的比例计算，加拿大雁的迁徙相当于马拉松选手长跑9660千米——也就是230个马拉松的距离。

这么高强度的旅行，准备充足的能量非常必要。很多迁徙鸟类在离开之前会大量进食，将多余的能量存于皮下脂膜，体重较之于平时增加了不少。比如蜂鸟在迁徙之前，体重就会增加一倍（大约是四个曲别针的重量）。体重在这个时候显得至关重要，试想哪只瘦弱可怜的小鸟能担负得起如此高强度的任务？脂肪就像燃料一样支持着整个旅行，比如对于一只体重15克的鸟来说，每一克脂肪可以支持200千米的飞行。另外，水果里含有大量的糖分，比昆虫更容易转化成脂肪。有些候鸟平时以昆虫为食，但为了迁徙，很多鸟都会通过改变食谱来增加脂肪。比如画眉鸟，在出发之前就会把浆果和其他水果当作它的主食。

想象一位怀孕的妈妈，要跑完长途马拉松，还要分娩哺育幼儿，而这整个过程都不吃不喝？这在人类社会是绝对不可能出现的事情，让我们去看看灰鲸的奇妙世界。夏季，北冰洋24小时都有光照，海水营养丰富，食物充沛。灰鲸抓住这个机会，它们让自己吃得饱饱的，在肚子里填满成吨成吨的磷虾，身上还长出一层厚厚的脂肪。十月初，白天开始变短，光照量开始减少，海水的营养含量随之下降，这时，灰鲸该动身南下了，整个迁徙路程从北冰洋一直到墨西哥湾，往返共2万千米。怀孕的母鲸必须完成这次旅程，否则它们的幼鲸将无法在北极附近冰冷的海域里生存，而雄灰鲸和未受孕的灰鲸也必须向南迁徙进行交配。

鲸鱼的南迁之旅大概共花费两个月左右的时间，而在此期间它们几乎不吃不喝，甚至到达目的地产下幼鲸后，母鲸还是吃得很少。它们依靠的完全是自己身上的脂肪，甚至喂养幼鲸的乳汁也大部分都是脂肪。等到春天的时候，它们开始重返北方。这时，它们身上的脂肪已经所剩无几，有些衰老的和年幼的鲸鱼会在返回的途中死去。当那些支撑下来的灰鲸回到自己北方的家时（距离此时，它们几乎已经有7个月没有进食了），它们的体重已经减少了1/3，这时，它们终于可以进食了！它们用自己的须（鲸鱼上颚的巨大角质薄片）过滤片脚类动物和磷虾，这是它们在7个月2万千米或更远的旅程之后的第一顿饱餐！

神奇的灰鲸脂肪

灰鲸体内的脂肪所能提供的不仅仅是能量。由于它们没有厚厚的羽毛，所以需要有脂肪来保持体温。为了更清楚地了解鲸脂的魔力，我们来做个实验。

你需要：

室温下25毫升的起酥油；

2个塑料保鲜袋；

同样室温下的两支温度计；

一台冰箱。

将起酥油放入一个保鲜袋的底部，并且把它捏成一个小球；

把一支温度计的底端插入这个小球的中央；

把另一支温度计放入空的保鲜袋里；

把两支温度计放入冰箱冷藏室里15分钟，然后把它们拿出来并且比较一下温度。你发现了什么吗？

你会发现：插在起酥油里的温度计显示的温度更高，这是因为起酥油起到了绝热体的作用，能减缓能量的损耗。灰鲸脂肪的神奇之处就在于此——它能使鲸鱼在冰冷的海水里保持身体的温度。

气流来助力

为了能飞回自己的老家，动物们可真是想尽了各种绝招。比如黑颊林莺这种鸟，身长只有10厘米，却能够在短短的五天内，从美国的东南部一直迁徙到南美洲！出发前，它们一直在等待，就等那猛烈的西北风一来临，它们搭上“顺风车”，借助风的力量穿越浩瀚的大西洋到达南美洲。不过，即使是有风的帮助，在黑颊林莺的迁徙过程中，它们也需要振动翅膀大约400万次，才能够到达终点。还有些鸟类，比如隼、鹰、鹈鹕还有鹤，它们的翅膀平展开来很宽大，因此它们不用振翅，只需平展翅膀和尾翼，依靠上升的暖气流就可以飞行（这种飞行方式叫作翱翔）。暖气流是从地面上或水面上升起的暖空气，气流因为炎热或者遇到了山脉等障碍物而上升。鸟类沿着山脉迁徙时，暖气流就像升降式电梯一样，帮助螺旋式向上飞行的鸟类节省力气；而当暖气流冷却下来并停止上升时，鸟类只要稍稍扇动一下翅膀，就可以快速移入下一个暖气流，借助下一台“电梯”继续上升、向前。通过这种方式，鸟儿一天便能飞越几百公里，而只损耗很少的能量。因为暖气流更容易在陆地上空形成，所以翱翔的鸟儿会尽量在陆地上空迁徙，它们宁愿绕很远的距离也要避开水路搭上省力的电梯。而在海边的鸟儿，甚至终日都可翱翔。风吹经海面，离海面越近会越受到摩擦，从而在大约45米高的气层中产生许多切层，风速可以从最低处的零点到达最顶层的最高速。海边的那些鸟儿充分利用这一点在气流中盘旋、升降，周而往复地寻找最高风速的地点来获得最大的动力支持，因此，纪录片里会经常出现这样的镜头，浩瀚的大海上，鸟儿威严地在海面上盘旋、飞翔，轻松自由，毫不费力。

图注：根据对鸟类飞行和气流的研究，人类也可以在空中自由翱翔，图片中便是一只正在飞行的飞行伞。飞行伞由伞体、伞绳、操纵带、鞍具和刹车绳组成，巨大的伞衣张开后会承受空气阻力，减缓下降速度，确保人们安全着陆。

Tips

鸟类在空中飞行，源于它们轻且中空的骨骼和带有羽毛的翅膀，它们飞行时主要是鼓翼、滑翔和翱翔交替使用。一般来说，小型鸟类以鼓翼和滑翔为主，大型鸟类多具有较好的翱翔能力。

鼓翼

这是鸟类飞行的基本方式，特别在起飞以及在飞行中需要获得更大的升力和冲力时。鸟类飞行时靠双翼快速、有力扇击而产生动量。当沿水平路线飞行时，翅膀向前下方挥动以产生升力和推力；若推力超过阻力、升力等于体重时，即能保持直线向前的速度。鸟类在扬翅时不会产生推力，此时是靠前一次扇动翅膀时所产生的水平方向的动量而前冲。

蜂鸟的鼓翼飞行与众不同。它在扬翅时翼面呈“8”字形转动，翼的上表面转向后方击动空气从而获得推力，因此在扬翅及扇动翅膀时均能产生升力和推力，能够像直升飞机一样“悬停”在花前吸吮蜜汁，甚至还可以倒退。endprint