企鹅走路为什么会摇摇晃晃?

2021-01-14 04:19:07苏澄宇
军事文摘·科学少年 2021年4期
关键词:帝企鹅步态企鹅

苏澄宇

一说起企鹅,人们就想起它们走路摇摇摆摆的可爱样子。看它们摇晃着穿越光滑的冰面,真担心摔倒!

那企鹅走路为什么摇摆呢?为什么不能好好走路呢?

科学家们通过研究发现,企鹅摇摆走路能够提高能量的利用效率。

是不是觉得不可思议?因为企鹅走路是要向前走的,但它却向左右方向摇晃,感觉分走了一部分能量。

其实,行走效率不仅仅取决于肌肉和骨骼的形态,还取决于如何使用它们。人类的步态之所以高效,是因为我们每走一步都会轻微地向前倾斜,借助重力推动我们前进。

为了了解企鹅的行走效率,科学家去海洋公园找了5只帝企鹅,连哄带骗地引到專门为企鹅设计的“跑步机”上。这个跑步机可以测试企鹅每一步的力量大小、方向以及移动速度。

研究中,两个科学家测量了帝企鹅行走过程中的能量回收率,居然达到了80%,超过了人类的回收效率。不仅如此,研究者还认为企鹅步态是所有陆行动物中能量回收率最高的。

假如企鹅没了摇晃的侧向运动,那么它的步行效率将会降低很多。因为企鹅左右摇摆的时候,重心会发生变化,产生重力势能,进而转化为动能。

但企鹅行走消耗的能量是同体型动物的两倍,因为它们的腿太短了,而且大部分的腿还藏在了厚厚的羽毛下面。这导致它行走太困难了,耗能高也是自然而然的。

瘦企鹅是怎么走路的?

后来,其他科学家对企鹅步态做了进一步的研究,看看体重变化会不会对步态造成影响。

科学家们找到10只胖胖的王企鹅,被安排上了跑步机,跑步机时速为每小时1.4千米,记录运动时候的相关数值。后来,科学家让企鹅禁食两个星期,体重减下来了2千克多,然后再上跑步机测试。

原本以为体重变轻了,走路轻松了,速度自然会加快。但令科学家惊讶的是,虽然企鹅减肥后左右摇晃的幅度减小了,但并没有改变它们的步频或姿势。

相对于瘦子企鹅,胖子企鹅的重心稍微向前一些,走起路就更不太稳。这个研究表明,企鹅越胖,左右摇摆幅度越大。而企鹅之所以摇摇晃晃是因为腿短,而摇晃的幅度大小则取决于体重大小。

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